Effet Doppler et fréquence négative
WilliamMandella
2020-04-20 14:58:09
Bonjour tout le monde je suis en train de me remettre à l'effet Doppler et j'ai remarqué une incohérence dans la formule qui est donnée au lycée pour calculer la fréquence reçue d'une onde émise par un émetteur qui s'approche :
On a Fr = fréquence reçue et F = fréquence émise avec c = vitesse de propagation de l'onde et v = vitesse de l'émetteur :
Fr = F (c/c-v)
Lorsque la vitesse de l'émetteur est supérieure à la vitesse de l'onde émise, la fréquence reçue calculée est négative. Comment remédier à ce problème?
Exemple :
Un émetteur avec une vitesse v = 20 m/s et l'onde avec une célérité c = 10 m/s de fréquence F = 5Hz
Fr = 5 (10/10-20)
Fr = -5
Rerecaptcha
2020-04-20 15:00:12
Avec les antennes 5g qui s'installe partout, il faut changer de référentiel, c'est normal que tes calculs sont faux
WilliamMandella
2020-04-20 15:13:31
Les physiciens du 18-25 sont attendus de pied fermehttps://image.noelshack.com/fichiers/2018/26/7/1530476579-reupjesus.png
GantMapa
2020-04-20 15:21:27
En pratique t'as un exemple d'emetteur qui se déplace plus vite que l'onde qu'il émet? C'est utiliser pour quoi? Ça m'intrigue
OnzesunBanni
2020-04-20 15:21:36
Ouihttps://image.noelshack.com/fichiers/2020/16/7/1587298989-immondicegluante.jpg
Adevenirzinzin
2020-04-20 15:23:57
te tracasses pas avec tout ca bientot tu vas devoir apprendre comment on prépare les burgers du macdo et savoir les faire rapidement.
WilliamMandella
2020-04-20 15:25:45
Le 20 avril 2020 à 15:21:27 GantMapa a écrit :
En pratique t'as un exemple d'emetteur qui se déplace plus vite que l'onde qu'il émet? C'est utiliser pour quoi? Ça m'intrigue
Un avion de chasse et le son par exemple.
Je l'ai découvert moi-même en essayant de comprendre l'effet Doppler avec des exemples que j'ai inventés.
Ghauss3
2020-04-20 15:28:35
Le 20 avril 2020 à 15:25:45 WilliamMandella a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:21:27 GantMapa a écrit :
En pratique t'as un exemple d'emetteur qui se déplace plus vite que l'onde qu'il émet? C'est utiliser pour quoi? Ça m'intrigue
Un avion de chasse et le son par exemple.
Je l'ai découvert moi-même en essayant de comprendre l'effet Doppler avec des exemples que j'ai inventés.
On peut essayer d'interpreter mécaniquement ce résultat négatif...
WilliamMandella
2020-04-20 15:30:47
Le 20 avril 2020 à 15:28:35 Ghauss3 a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:25:45 WilliamMandella a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:21:27 GantMapa a écrit :
En pratique t'as un exemple d'emetteur qui se déplace plus vite que l'onde qu'il émet? C'est utiliser pour quoi? Ça m'intrigue
Un avion de chasse et le son par exemple.
Je l'ai découvert moi-même en essayant de comprendre l'effet Doppler avec des exemples que j'ai inventés.
On peut essayer d'interpreter mécaniquement ce résultat négatif...
C'est-à-dire?
Ghauss3
2020-04-20 15:34:32
Le 20 avril 2020 à 15:30:47 WilliamMandella a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:28:35 Ghauss3 a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:25:45 WilliamMandella a écrit :
Le 20 avril 2020 à 15:21:27 GantMapa a écrit :
En pratique t'as un exemple d'emetteur qui se déplace plus vite que l'onde qu'il émet? C'est utiliser pour quoi? Ça m'intrigue
Un avion de chasse et le son par exemple.
Je l'ai découvert moi-même en essayant de comprendre l'effet Doppler avec des exemples que j'ai inventés.
On peut essayer d'interpreter mécaniquement ce résultat négatif...
C'est-à-dire?
Si tu dépasses la vitesse du son par exemple, comme un avion de chasse, l'onde reçu arrive avec un délais à chaque fois par rapport à l'objet on est d'accord ? C'est logique dans le sens où le corps se déplace plus vite que l'onde. On peut donc dire que l'onde reçue à une fréquence négative dans ce sens. Une fréquence négative peut arriver mais on ne peut pas tout le temps l'interpreter en mécanique.
Après aussi, l'effet dopler a des limites sur certains cas bien sûr, comme toutes mois physiques classiques.
WilliamMandella
2020-04-20 15:51:11
Je ne pense pas que ce soit dû à une limite de la loi puisqu'on est en plein dans la physique classique.
Un problème d'interprétation oui je pense.
Mais comment l'interpréter physiquement?
Le résultat en valeur absolue est toujours égale à la fréquence émise, ce qui n'est pas possible avec une variation de vitesse de l'émetteur.
Ce que j'arrive à comprendre c'est que l''onde va arriver dans le sens inverse dans lequel elle devrait arriver puisqu'à chaque fois qu'elle est émise elle se retrouve derrière une nouvelle période.
Mais il devrait y avoir un moyen de calculer sa fréquence perçue en fonction de la vitesse de l'émetteur et là c'est mystère et boule de gomme.
edit : J'suis en train de douter du changement de fréquence si l'émetteur est plus rapide que l'onde
OttoWagner
2020-04-20 15:53:27
Bon, je CC ma réponse du C&D
Réfléchis deux secondes : si l'émetteur se déplace plus vite que l'onde, l'onde parviendra-t-elle au récepteur avant l'émetteur et avec une fréquence différente de la source ?
Si on te tire dans le dos avec un pistolet qui tire une balle à 1000 km/h alors que tu cours à 1001 km/h ( ), mourras-tu ?
WilliamMandella
2020-04-20 16:31:28
Le 20 avril 2020 à 15:53:27 OttoWagner a écrit :
Bon, je CC ma réponse du C&D
Réfléchis deux secondes : si l'émetteur se déplace plus vite que l'onde, l'onde parviendra-t-elle au récepteur avant l'émetteur et avec une fréquence différente de la source ?
Si on te tire dans le dos avec un pistolet qui tire une balle à 1000 km/h alors que tu cours à 1001 km/h ( ), mourras-tu ?
L'onde parviendra au récepteur après l'émetteur et la fréquence varie.
C'est ce que j'ai conclu, j'ai passé 10 minutes devant un dessin.
Admettons un émetteur à 50 m/s qui émet une onde de fréquence f= 1Hz de célérité 5m/s
Tous les 50m il émet une nouvelle période, donc quand il aura fait par exemple 200m il aura émis 4 périodes séparées de 50m. Avec une célérité de 5m/s et une longueur d'onde y = 50 la fréquence n'est plus la même.
Fr sera égale à 0,1.
WilliamMandella
2020-04-20 17:02:52
La fréquence diminue avec la vitesse qui augmente lorsque la célérité de l'onde est dépassée.
WilliamMandella
2020-04-20 17:16:33
Plus l'émetteur sera rapide par rapport à l'onde qu'il émet, plus l'onde sera "étirée" et la fréquence sera basse.
Autre exemple :
Vitesse émetteur = 100 m/s
Célérité onde = 5 m/s
fréquence émise = 4 Hz
Sur une seconde, l'émetteur aura parcouru 100m et l'onde sera étalée sur 100m avec une longueur d'onde y de 25m pour 4 périodes.
La fréquence reçue sera = v/y
= 5/25
= 0,2 Hz
Mais quelle est la formule pour trouver directement la fréquence reçue à partir de la fréquence émise, la célérité de l'onde et la vitesse de l'émetteur?
WilliamMandella
2020-04-20 19:18:18
Les gars j'ai trouvéhttps://image.noelshack.com/fichiers/2016/41/1476642572-picsart-10-16-08-25-48.png
Pour calculer la fréquence reçue d'un cas où la source s'approche plus rapidement de l'onde qu'il émet il faut utiliser la formule qu'on utilise pour le cas d'une source qui s'éloigne moins rapidement que l'onde émise.
L'onde sera étirée de la même manière dans les deux cas. Ce qui change, c'est le sens dans lequel arrive l'onde. Dans le cas où la source est plus rapide on entendrait le son à l'envers!
La formule du cas conventionnel qui s'éloigne : fréquence reçue = fréquence émise (célérité onde/vitesse source).
Pour le cas du dessus par exemple où nous avions :
fe = 4 Hz
c = 5 m/s
v = 100 m/s
On a :
fréquence reçue = 4(5/100)
fr = 20/100
fr = 0,2 Hz
On retrouve bien les résultats auxquels j'étais parvenu en imaginant toute la scène.
https://image.noelshack.com/fichiers/2016/47/1480092147-1477945635-1465556572-elrisitassticker3-copy.png
YhiST35Vzy89
2021-03-09 05:38:43
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