Problème 3

Un haut-parleur fixe émet un son de fréquence

f=680

Hz dans de l'air au repos, où la vitesse du son est

v=340

m/s. Un coureur s'approche directement à

v_o=20

m/s puis s'éloigne à la même vitesse après l'avoir dépassé. Pour l'effet Doppler non relativiste dans l'air au repos,

f'=(v\pm v_o)f/v

pour une source fixe et

f'=fv/(v\mp v_s)

pour un observateur fixe. (a) Déterminer les fréquences entendues en approche et en éloignement. (b) Déterminer la longueur d'onde rencontrée dans chaque cas. (c) La source se déplace ensuite à

v_s=17

m/s vers un observateur fixe ; trouver la fréquence observée.

problems.proof.stepOf

problems.proof.prevStep problems.proof.nextStep

f'_{\text{source}}=\frac{v}{v-v_s}f=\frac{340}{323}(680)=716\ \mathrm{Hz}

problems.proof.analysis

Quand la source s'approche, les fronts sont compressés dans l'air et la longueur d'onde diminue. Pour un observateur fixe, la fréquence devant la source est multipliée par $v/(v-v_s)$ .