Problème 3
Une source sonore de fréquence est immobile dans l'air où le son se propage à la vitesse . Un observateur se dirige vers elle à la vitesse . Déterminer la fréquence perçue et son augmentation en pourcentage par rapport à la fréquence émise. Modéliser chaque étape par la loi de conservation ou l’équation du mouvement appropriée; les grandeurs déclarées constantes le restent pendant cette étape. (a) Établir la relation physique qui gouverne chaque étape. (b) Déduire les grandeurs demandées des conditions initiales et des contraintes fournies. (c) Vérifier les signes, les dimensions et le comportement à la limite.
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
Les fronts d'onde avancent vers l'observateur à , qui se déplace vers eux à ; la vitesse de rencontre est leur somme. Ce résultat découle du modèle physique choisi et des conditions initiales données; la convention de signe doit rester cohérente. Le contrôle des dimensions permet de repérer une erreur algébrique avant d’interpréter le résultat.
problems.proof.pitfall. Ne pas confondre la convention de signe ni oublier une contrainte du système; vérifier le signe et les unités avant de conclure.