Effet Doppler

[invite7d5105d1]

Bonjour à tous et à toutes !
La valeur de la vitesse d'un émetteur E s'approchant d'un observateur immobile A peut être calculée par effet Doppler. On se propose de retrouver la relation liant les diverses grandeurs mises en jeu :
-fE est la fréquence du signal produit par l'émetteur;
-fA est la fréquence du signal reçu par l'observateur;
-V est la valeur de la vitesse de l'onde;
-vE est la valeur de la vitesse de l'émetteur
Les valeurs des vitesses sont mesurées dans un référentiel terrestre et vE<<V
1)A la date t=0, E est à la distance d de A et émet une onde. Exprimer litéralement la date t1 au bout de laquelle le signal est perçu par A
2)a)Déterminer l'expression de la distance dE parcourue par l'émetteur pendant la période tE du signal émis.
a)A la date tE, quelle est la distance entre E et A ?
c)A la date tE, l'émetteur émet de nouveau une onde
A quelle date t2 l'observteur reçoit-il cette onde ?
3)Quelle est la durée tA séparant les deux signaux consécutifs captés par l'observateur ? Que représente tA ?
4)a)Exprimer la relation liant fA, fE, V et vE dans cette situation.
b)Quelle est l'expression littérale de la valeur de la vitesse vE de l'émetteur ?

Je bloque à la question 2)c) : J'ai répondu t2=(d-vE.tE)/V mais c'est apparemment faux
Quelle est la réponse juste et surtout POURQUOI ?

Merci
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[Zefram Cochrane]

Effet Doppler c'est mon truc.
on est dans le cadre de la mécanique classique. C est la célérité de l'onde, V la vitesse d'approche de l'émetteur

la fréquence d'émission du signal
la fréquence de réception du signal

Primo calcules la période correspondante à chaque fréquence ce qui correspondra respectivement au temps d'émission et de réception du signal
et donnes moi ce que tu as obtenu pour les réponse 1 , 2A, 2B

Cordialement,
Zefram

[Nicophil]

Bonjour,

L'énoncé mélange un peu durée (période de l'onde) et date, non ?
On émet et reçoit une onde pendant une certaine durée (au moins 1 période de l'onde), qui est un intervalle entre 2 coordonnées de temps ("dates").

[Zefram Cochrane]

Pour moi l'énnoncé se comprend ainsi
La valeur de la vitesse d'un émetteur E s'approchant d'un observateur immobile A peut être calculée par effet Doppler. On se propose de retrouver la relation liant les diverses grandeurs mises en jeu :
- est la fréquence du signal produit par l'émetteur;
- est la fréquence du signal reçu par l'observateur;
-C est la valeur de la vitesse de l'onde;
-V est la valeur de la vitesse de l'émetteur
Les valeurs des vitesses sont mesurées dans un référentiel terrestre et V<<C
1)A la date t=0, E est à la distance Do de A et émet une onde. Exprimer litéralement la date T1 au bout de laquelle le signal (front d'onde) arrive en A
2)a)Déterminer l'expression de la distance De parcourue par l'émetteur pendant la période Te du signal émis.
a)A la date Te, quelle est la distance D1entre E et A ?
c)A la date Te, l'émetteur émet de nouveau une onde
A quelle date T2 la seconde onde arrive en A?
3)Quelle est la durée Tr séparant les deux signaux consécutifs captés par l'observateur ? Que représente Tr ?
4)a)Exprimer la relation liant , , C et V dans cette situation.
b)Quelle est l'expression littérale de la valeur de la vitesse Vde l'émetteur ?

Il s'agit d'une description de l'effet doppler en classique.

Cordialement,
Zefram

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7d5105d1]

1)t1=d/V
2)a)d=tE.vE
2)b)d'=d-tE.vE

[Zefram Cochrane]

Salut, je vais reprendre tes notations:

[Upium666]
La valeur de la vitesse d'un émetteur E s'approchant d'un observateur immobile A peut être calculée par effet Doppler. On se propose de retrouver la relation liant les diverses grandeurs mises en jeu :

-Fe est la fréquence du signal produit par l'émetteur;
-Fa est la fréquence du signal reçu par l'observateur;
-V est la valeur de la vitesse de l'onde;
-Ve est la valeur de la vitesse de l'émetteur

Les valeurs des vitesses sont mesurées dans un référentiel terrestre et Ve<<V
*****

cette phrase est importante parce qu'elle veut dire que l'on s'occupe uniquement du point de vue de l'observateur A immobile dans le référentiel terrestre.

[Upium666]
1)A la date To=0, E est à la distance D de A et émet une onde. Exprimer litéralement la date T1 au bout de laquelle le signal est perçu par A.
1)t1=d/V

*****
Quand l'émetteur commence à émettre l'onde , celle-ci se propageant à la vitesse V elle parcourt la distance D en un temps T1 tel que
OK!

[Upium666]
2)a)Déterminer l'expression de la distance De parcourue par l'émetteur pendant la période Te du signal émis.
2)a)d=tE.vE

*****

L'emetteur termine d'émettre son signal au bout d'un temps Te ; ce temps correspond à la période d'émission du signal.

De = Ve.Te correspond à la distance parcourue par l'emetteur en un temps Te

Ici tu a peut être fait la confusion entre D et De.

[Upium666]
2b)A la date Te, quelle est la distance entre E et A ?
2)b)d'=d-tE.vE

*****
C'est D' = D – De = D – Ve.Te
OK

[Upium666]
c)A la date Te, l'émetteur émet de nouveau une onde
A quelle date T2 l'observteur reçoit-il cette onde ?
2)c) : J'ai répondu t2=(d-vE.tE)/V
*****

Au bout d'un temps Te, lorsque l'emmeteur se trouve en D', il emet à nouveau un signal qui va se propager à V est va mettre un certain temps à arriver jusque A.
Sachant que le signal est émis au bout d'un temps Te
et que
D = V . ( T1 - To)
D' = V . (????)
que je te laisse chercher.

Cordialement,
Zefram

je me ferais un plaisir de t'aider pour la suite de l'exercice.

[albanxiii]

Bonjour,

Je bloque à la question 2)c) : J'ai répondu t2=(d-vE.tE)/V mais c'est apparemment faux
Quelle est la réponse juste et surtout POURQUOI ?

En effet, c'est faux, ce que vous avez écrit est le temps mis par l'onde (ou l'impulsion) pour se propager du mobile vers le récepteur. Il faut lui ajouter le temps écoulé depuis l'origine des temps pour avoir le t2 demandé.

@+