Bonjour, je ne comprend pas la réponse de cet exercice :
une voiture de course se dirige vers une étoile avec la vitesse v/4, v étant la célérité du son dans l'air.
Quelle est la célérité du son dans le référentiel lié à la voiture.
Je ne comprend pas pourquoi cette vitesse vaut v + v/4 =5/4 v
Pouvez vous m'expliquer ?
Merci d'avance.
Salut,
Je trouve cet exercice franchement irréaliste (une voiture qui va vers les étoiles ? La vitesse du son dans l'espace ?Envoyé par waria1
). Mais bon, tu n'est pas responsable.
Attention, à des vitesses aussi "lentes" que la vitesse du son, on ne risque pas d'avoir d'effets relativistes à la Einstein. Mais comme on parle aussi de relativité galiléenne....
Pour l'exercice. Je vais prendre un exemple numérique très simple pour comprendre.
Suppose que tu aies une onde sonore qui se déplace à 300 mètres par seconde et se dirige vers toi. Elle part d'une distance de 300 mètres et donc, elle arrive sur toi en une seconde.
Maintenant, prenons une voiture qui roule à la vitesse du son (une voiture de la marque Dassault), placée à coté de toi et qui démarre en même temps que le son émis plus loin. Dans ce cas, elle va à la même vitesse que le son et va à sa rencontre.
Donc, il vont se rencontrer au milieu du trajet au bout d'une demi-seconde.
Ca c'est le raisonnement dans ton référentiel.
Dans le référentiel de la voiture maintenant. Au début, le son part d'une distance de 300 mètres. Et elle arrive sur lui (donc à la position 0, la voiture, origine de son propre référentiel) en une demi-seconde (on l'a déduit ci-dessus).
Cela veut dire que dans son propre référentiel il mesure une vitesse de 300 / 0,5 = 600 mètres par seconde. Les vitesses s'additionnent ! (comme tout le monde le sait, il vaut mieux percuter un mur en voiture que de faire un frontal avec une autre voiture : aiiiiie).
Donc, pour ton exercice, la vitesses du son qui va à la rencontre de la voiture est la somme : v + v/4
Il y a une imprécision dans ton exercice. Comme je l'ai souligné, c'est valable pour le son venant à la rencontre de la voiture. Si le son vient de l'arrière, alors le son essaie de rattraper la voiture et dans le référentiel de la voiture, les vitesses se soustraient : v - v/4. A noter que si la voiture roule à la vitesse du son, on a v - v = 0, le son émis vers l'avant par la voiture fait du surplace (dans le référentiel de la voiture) ! Ce qui forme une onde de choc. Le fameux mur du son.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
