Référentiel

[invitee330a48f]

Bonjour,

j'ai un problème pour comprendre les référentiels, voici la situation dans laquelle on se place, on veut appliquer la formule de Doppler :
le milieu est la mer et il y a un sous-marin qui suit une baleine, on nous précise que le sous-marin s'est posé au fond de l'eau et que celle-ci a une vitesse et la baleine a une vitesse dans le même sens que le courant.

On a alors dit qu'il fallait changer de référentiel pour pouvoir appliquer la formule de Doppler, donc l'eau au repos. mais lorsqu'on a dessiné les vecteurs de vitesse on a mit que la vitesse du sous-marin est : vecteur = -vecteur

mais je ne comprends pas pourquoi le vecteur vitesse du sous-marin serait égal à -vecteur, car le sous-marin ne bouge pas puisqu'il est au fond de l'eau et l'eau au repos...

Pourriez-vous m'expliquer s'il vous plait?

Merci d'avance.
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Si l'eau va vers la gauche à 10 km/h par rapport au sol (et au sous-marin), le sous-marin va vers la droite à 10 km/h par rapport à l'eau.
Au fond, l'eau n'est pas au repos. Toute l'eau est en mouvement.

En TeX, pour mettre une flèche au dessus d'une variable on écrit \vec: et on groupe avec des accolades au besoin: \vec{a + b} .
Au revoir.

[invitee330a48f]

Merci de votre réponse, mais je ne comprends pas pourquoi le fond de l'eau est en mouvement...
En fait je ne comprends plus ce que veut dire ce que "l'eau est au repos" veut dire... Je pensais que cela voulait dire que le milieu a une vitesse nulle.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Vous êtes dans une rivière et toute l'eau se déplace à la même vitesse. Le sous-marin est posé au fond et la baleine nage vers l'aval.

Et si la rivière vous gêne, alors placez-vous en Manche où les courants de marée, les sous-marins et les baleines collent avec l'énoncé.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee330a48f]

Oui mais je me dis que COMME le sous-marin est posé au fond, donc il devrait avoir une vitesse nulle non?

[invitee330a48f]

Je comprends plus trop le sens de référentiel, est-ce-qu'on peut dire que "se mettre dans le référentiel" veut dire "voir les choses en étant ce référentiel", "être les yeux du référentiel"?

[invite68f2fb17]

Allez, un classique, imagine un train dans une gare, il va à une vitesse de 10 km/h vers l'avant
Depuis la gare (dans le référentiel gare), le train se déplace à cette vitesse dans ce sens.
Depuis le train (référentiel train), le train lui-même est immobile, c'est la gare qui se déplace à 10 km/h, vers l'arrière.
Maintenant imagine un autre train(2), qui, depuis la gare, va à 10 km/h vers l'arrière.
Depuis le train 2, le train 1 va, vers l'avant (ou plutôt vers l'arrière du train 2) à une vitesse de 20 km/h.


Dans un référentiel, le référentiel lui-même est immobile

[triall]

Bonsoir, j'espère ne pas vous embrouiller plus, mais il faut bien comprendre que dans l'air ou l'eau l'effet Doppler est différent si
1) L’émetteur est en mouvement et le récepteur fixe , vitesse donnée par rapport au milieu ; exemple, pas de vent , un avion vient vers vous, on mesure la fréquence émise par l'appareil , fréquence fixée, par exemple 10 vibrations /s .
2)L'émetteur est fixe , et le récepteur file vers le récepteur ..
.L'équation de la fréquence n'est pas du tout la même dans ces 2 cas
Dans le 1er cas, la fréquence tend vers l'infini quand la vitesse tend vers la vitesse du son .
Dans le 2ème cas cette fréquence est simplement doublée quand la vitesse du récepteur tend vers la vitesse du son .

J'ai fait une petite étude ici , qui a un rapport ensuite avec la relativité, mais vous pouvez oublier cette conclusion et prendre les 2 première études avec les équations comme bonnes (1)émetteur en mouvement... 2) émetteur fixe http://roland.grenier1.free.fr/PHYSIQUE/doppler.php .
Bonne soirée .

[triall]

Bonjour , donc pour résoudre votre problème de Doppler avec le son de la baleine , vous devez raisonner ainsi , me semble -t-il :

On ne s'occupe pas du courant pour l'instant, on calcule la fréquence du son que la baleine diffuse dans l'eau , elle avance , le son est plus aigu , fréquence plus élevée f’=f.c/(c-v) v vitesse de la baleine, positive vers le sous-marin , c vitesse du son

Ensuite le sous marin est soumis à un courant donc on applique l'équation Doppler récepteur en mouvement ; même s'il est au sol , c'est comme s'il avançait vers le son , la formule est :f"=f'.(v+c)/c v vitesse du courant positif vers le sous marin .
Bonne journée

[invitee330a48f]

D'accord, merci à vous pour vos réponses!
Mais en fait ce que je n'arrive pas bien à cerner c'est le raisonnement pour cette résolution, résolution que je comprends, mais c'est dans les termes... Comme référentiel au repos, j'ai du mal à visualiser ça. Mais si j'ai bien compris "référentiel au repos" ne veut pas dire vitesse nul mais plutôt qu'on ne perçoit pas de vitesse étant donné qu'on se place dans ce référentiel, c'est bien ça?

[triall]

Bonsoir , oui, il ne faut pas trop faire cas du référentiel sol, ça ne nous avance à rien .
Il vaut mieux raisonner comme je vous l'ai indiqué , et bien comprendre qu'il y a 2 équations bien distinctes suivant que c'est l’émetteur (la baleine) qui se déplace dans le milieu (air-eau) ou le sous -marin (le récepteur) qui se déplace dans ce milieu (air-eau) ou le courant, ce qui est identique , très important à saisir.

[invitee330a48f]

D'accord merci pour votre aide!

J'aurais une autre question, comment fait-on pour savoir si un objet se rapproche ou s'éloigne de la source en fonction des fréquences f" et f'?

Je n'arrive pas à trouver la relation dans mon cours...

[triall]

Bonsoir, dans les 2 équations que je vous ai fournies , quand on se rapproche l'un de l'autre,(émetteur -récepteur) la vitesse est positive , négative sinon .
Essayez de bien lire et comprendre le lien et ses 3 premiers chapitres http://roland.grenier1.free.fr/PHYSIQUE/doppler.php , vous devriez y voir plus clair .
Laissez tomber la conclusion sur la relativité .
Bonne soirée .