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  4. Exercice : Déterminer une vitesse à l'aide du décalage Doppler en acoustique

Déterminer une vitesse à l'aide du décalage Doppler en acoustique Exercice

Une source sonore émet la note ré\#_4 et un auditeur qui s'éloigne perçoit un ré_4.

Quelle est la vitesse de l'auditeur par rapport à cette source sonore ?

Données :

  • Les fréquences des notes ré_4 et ré\#_4 sont respectivement 587 Hz et 622 Hz.
  • Dans cette situation, le décalage de fréquence est \Delta F = -\dfrac{v}{c}\times F_E, où y est la vitesse de l'auditeur, c la célérité du son dans l'air et F_E la fréquence du son émis.
  • La célérité du son dans l'air : c=340 \text{ m.s}^{-1}.

Une source sonore émet la note ré_4 et un auditeur qui se rapproche perçoit un ré\#_4.

Quelle est la vitesse de l'auditeur par rapport à cette source sonore ?

Données :

  • Les fréquences des notes ré_4 et ré\#_4 sont respectivement 587 Hz et 622 Hz.
  • Dans cette situation, le décalage de fréquence est \Delta F = \dfrac{v}{c}\times F_E, où v est la vitesse de l'auditeur, c la célérité du son dans l'air et F_E la fréquence du son émis.
  • La célérité du son dans l'air : c=340 \text{ m.s}^{-1}.

Une source sonore émet la note fa_3 et un auditeur qui se rapproche perçoit un si_3.

Quelle est la vitesse de l'auditeur par rapport à cette source sonore ?

Données :

  • Les fréquences des notes fa_3 et si_3 sont respectivement 349 Hz et 494 Hz.
  • Dans cette situation, le décalage de fréquence est \Delta F = \dfrac{v}{c}\times F_E, où y est la vitesse de l'auditeur, c la célérité du son dans l'air et F_E la fréquence du son émis.
  • La célérité du son dans l'air : c=340 \text{ m.s}^{-1}.

Un radar automatique automobile (source de l'onde) émet une onde électromagnétique (qui se déplacer à la vitesse de la lumière) de fréquence 25 .10^{9} \text{ Hz}. Une voiture qui se rapproche du radar reçoit l'onde mais avec un décalage Doppler \Delta F=5\ 000 \text{ Hz}.

Quelle est la vitesse de la voiture ?

Données :

  • Dans cette situation, le décalage de fréquence est \Delta F = \dfrac{v}{c}\times F_E, où v est la vitesse du récepteur qui se rapproche, c la célérité de la lumière dans l'air et F_E la fréquence de l'onde émise.
  • La célérité de la lumière dans l'air : c=3{,}00.10^{8} \text{ m.s}^{-1}.

Un radar automatique automobile (source de l'onde) émet une onde électromagnétique (qui se déplace à la vitesse de la lumière) de fréquence 25 .10^{9} \text{ Hz}. Une voiture qui s'éloigne du radar reçoit l'onde mais avec un décalage Doppler \Delta F=-5\ 300 \text{ Hz}.

Quelle est la vitesse de la voiture ?

Données :

  • Dans cette situation, le décalage de fréquence est \Delta F = -\dfrac{v}{c}\times F_E, où v est la vitesse du récepteur qui se rapproche, c la célérité de la lumière dans l'air et F_E la fréquence de l'onde émise.
  • La célérité de la lumière dans l'air : c=3{,}00.10^{8} \text{ m.s}^{-1}.
Voir aussi
  • Cours : L'intensité sonore et l'effet Doppler
  • Méthode : Calculer le niveau sonore correspondant à une intensité sonore donnée
  • Méthode : Calculer l'intensité sonore correspondant à un niveau sonore donné
  • Méthode : Calculer le coefficient d'atténuation d'un son à partir des intensités sonores
  • Méthode : Calculer une intensité sonore à partir d'un coefficient d'atténuation
  • Méthode : Utiliser une expression de l'effet Doppler pour calculer une fréquence
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