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Contenu principal
Heure actuelle :0:00Durée totale :10:36

Transcription de la vidéo

et salut à toi bienvenue dans cette vidéo aujourd'hui on va aborder donc l'effet doppler alors pour expliquer tout ça on va prendre un problème concret on va imaginer deux sources ponctuelles qui émettent des ondes donc une source que je dessine à gauche voilà que je représente par ce point c'est une source complètement immobile donc elle émet des ondes et deuxième source ici cette fois cette source et mobile elle a une certaine vitesse v qui est égal à 5 mètres par seconde je vais mettre unix donc ces vitesses qui orienté vers la droite sachant que le vecteur unitaire x le voici donc on va se donner quelques informations sur les ondes qui sont émis par ces deux sources premièrement la vitesse de propagation je l'appelais v o pour londres donc on a chaque point chaque source qui émet une onde avec une certaine vitesse qui va être dit m par seconde donc je prends dix mètres par seconde parce que ça va nous simplifier les calculs si on imagine par exemple qu'il s'agit d'une onde sonore cette vitesse est beaucoup plus élevé on est plutôt à 340 mètres seconde mais bon dans ce problème on va garder dix mètres par seconde on va se donner également la période de cette onde donc une période d'une seconde on peut écrire aussi une seconde par cycle parce qu'on a vu que c'était la définition même de la période combien de temps il faut pour faire un cycle et donc pour ce qui est de la fréquence on l'a vu dans la vidéo précédente la fréquence de cette onde c'est l' inverse de la période un sûreté et donc ça ça nous donne 1 / 1 ça donne un l'unité c'est des cycles par seconde et des cycles par seconde c'est aussi égal à dr on appelle ça des aides ce qu'on abrège hached on va considérer que cette vitesse est gelée pas préciser lé radial radial et orientés vers l'extérieur c'est à dire que l'undd part bien sûr de la source et part dans toutes les directions du plan avec une vitesse v 02 10 mètres par seconde orientés vers l'extérieur on va imaginer que cette source d'abord on va se concentrer sur cette source immobile a émis un premier train dont d'une première ronde il y à une seconde exactement où est maintenant se feront donc qui a été émis par cette source unique cette source ponctuelle il y à une seconde donc voilà en bleu à peu près ce premier front d'onde emilie a exactement une seconde puisque c'est tourner se déplace à dix mètres par seconde c'est donc un cercle de rayons dit m que se passe-t-il si on cherche ce premier front d'onde pour la deuxième source qui je le rappelle est en mouvement à cinq mètres par seconde alors tu pourrais être tenté de dessiner exactement la même chose c'est-à-dire un cercle de diamètre de rayon pardon 10 mètres autour de ce point vert mais le problème c'est qu'il ya une seconde ce point était cinq mètres décalé vers la gauche puisqu'il avance exactement une vitesse de 5 mètres par seconde du coup ou est ce premier front d'onde eh ben je vais faire un copier coller de ce premier schéma pour te le montrer voilà à peu près où était notre point il y a cinq secondes il était décalée de 5 mètres vers la gauche et donc c'est à ce moment là qu'il a émis ce front d'onde qui bien sûr lui ne se déplace pas avec le point donc en fait le front d'onde emilie à une seconde par cette source en mouvement 1,5 mètre par seconde c'est le cercle que j'ai dessiné en bleu ici est le premier point vert c'était la position de cette source il y à une seconde et le second point vert c'est la position de cette source actuellement on peut continuer ce raisonnement en dessinant le front d'onde est mis il y à deux secondes donc par exemple pour cette source immobile ça va être très exactement un cercle de rayon vins m puisque il y à deux secondes 7 ondes qui voyagent qui se déplace avec une vitesse de 10 mètres par seconde a eu le temps de parcourir en deux secondes exactement vingt mètres donc voilà à peu près ce que ça donne je change la couleur ok donc voilà notre front d'onde émis il ya exactement deux secondes si on regarde maintenant la source en mouvement il y à deux secondes rapport au point indiqué à l'instant t 0 il ya deux secondes on était donc d'y mettre en avant vers la gauche puisque on s'est déplacé de 10 mètres en 2 secondes avec cette vitesse ce qui donne quelque chose comme ça à peu près ici donc le fronton 2 émis par ce point en mouvement il y à deux secondes ressemble à peu près à ces ce cercle en orange que j'ai dessiné ici qu'en est-il de l'undd émis il y à trois secondes toujours le même raisonnement il ya trois secondes l'ondh a eu le temps de parcourir 30 mètres puisque c'est dix mètres par seconde on a donc un rayon de 30 mètres donc un cercle encore plus grand voilà je le dessine ici ok un petit peu plus grand donc voilà notre front d'onde emilie à trois secondes je vais lui donner une couleur différente enfin pour ce point en mouvement il y à trois secondes ils étaient quinze mètres en avant vers la gauche donc cinq mètres 5 m et 5 mètres ça nous donne exactement ce point en violet ici et du coup le front d'onde où se trouve le front d'onde émis par ce point en mouvement il y à trois secondes et bien je vais faire un copier coller de ce cercle voilà à peu près la position note front d'onde et donc on peut se poser la question comment saison devons être perçue par un observateur fixe par exemple on peut imaginer qu'on a quelqu'un ici on a quelqu'un également ici et un troisième bonhomme qui se trouve de ce côté dans cette figure à gauche avec la source immobile chaque front d'onde par exemple chaque maximum si on imagine une onde sinusoïdale à chaque maximum est séparée exactement de 10 mètres puisque la source n'a pas bougé et on ne se déplace à une vitesse de 10 mètres par seconde il ya eu une émission chaque seconde on a donc ici une longueur d'onde de 10 m si on fait le même raisonnement pour trouver la longueur d'onde de chaque côté de cette source en mouvement par exemple du côté droit on avait bien sûr un pulse toutes les secondes mais en une seconde la source a parcouru 5 mètres vers la droite et londe 10 mètres vers la droite du coup la distance qui sépare chaque front d'onde chaque maximum ici c'est exactement cinq mètres 10 mètres - 5 m en fait donc ça nous donne 5 m à l'opposé de l'autre côté on avait donc toujours cette onde qui se déplace à dix mètres par seconde mais en plus la source se déplace à cinq mètres par seconde vers la droite donc ce qu'on a en fait c'est des front d'onde des maximums qui sont séparés de 15 mètres 10 m + 5 m ou si je m'intéresse à ce premier bonhomme quelle fréquence il va percevoir il va voir passer toutes les secondes un maximum de cette onde il va percevoir exactement un cycle par seconde soit 1 hertz il n'y absolument pas de modification en fait entre les missions et ce qui est perçu ici puisque on a une source immobile si on s'intéresse cette fois à l'observateur qui est à droite cet observateur va voir arriver des front d'onde séparer de cinq mètres qui se déplace toujours à dix mètres par seconde donc en une seconde il va exactement passé de front d'onde du coup la période observée par ce bonhomme sait exactement une demi seconde par cycle puisque toutes les demi seconde il ya un front d'onde qui lui arrive dessus ce qui donne en fréquence l'invers c'est-à-dire de cycles par seconde al'inverse pour l'observateur de ce côté qu'est-ce qui se passe il va voir apparaître un maximum un front d'onde tous les 15 mètres avec une vitesse exactement de 10 mètres par seconde ce qui veut dire en fait une période observée de 1,5 point 5 secondes par cycle ce qui nous donne si on prend lé inverse pour avoir la période la fréquence pardon ça va nous donner trois demis deux tiers par dont deux tiers de cycles par seconde alors ce qu'il faut bien retenir de st c'est avec une source en mouvement la fréquence paraît plus grande lorsque la source se rapproche de nous et à linverse la fréquence paraît plus petit lorsque la source s'éloigne de nous c'est exactement ce qu'on appelle l'effet doppler cet effet doppler c'est quelque chose qu'on peut observer facilement dans la vie tous les jours par exemple sur un quai à lens 4-1 klaxonnent en arrivant on va attendre un son relativement aiguë lorsque le train sera proche de nous et ce sont devient tout de suite plus grave lorsque le train s'éloigne pourquoi parce que c'est cet effet doppler qui fait que mon père soit une fréquence plus grande lorsque la source se rapproche de nous et une fréquence plus faible lorsque la source s'éloigne de nous sachant bien sûr que les sons avec une grande fréquence sont plus aiguës que les sons qui ont une plus faible fréquence donc j'espère que ces petits schémas tour ont aidé à comprendre cet effet de modifications apparent de la fréquence avec la source en mouvement c'est à dire l'effet doppler et puis dans la prochaine vidéo et bien on s'attaquera aux formules analytique et un peu plus généraliste pour décrire cet effet est relié ces modifications de fréquences à la vitesse de la source