Calculateur d'Effet Doppler pour Source en Approche

Qu'est-ce que l'Effet Doppler ?

L'effet Doppler est un changement dans la fréquence observée d'une onde lorsqu'il y a un mouvement relatif entre la source de l'onde et l'observateur. Pour une source en approche, la fréquence observée est plus élevée que la fréquence émise. Ce phénomène porte le nom du physicien autrichien Christian Doppler, qui l'a décrit en 1842.

Formule

La formule de l'effet Doppler pour une source en approche est :

\[ f' = f \cdot \frac{c}{c - v} \]

Où :

• \( f' \) est la fréquence observée (en Hz)
• \( f \) est la fréquence originale émise par la source (en Hz)
• \( c \) est la vitesse du son dans le milieu (en m/s)
• \( v \) est la vitesse de la source s'approchant de l'observateur (en m/s)

Étapes de Calcul

Calculons la fréquence observée pour une source en approche :

1. Données :
   • Fréquence originale (\( f \)) = 440 Hz
   • Vitesse du son (\( c \)) = 343 m/s
   • Vitesse de la source (\( v \)) = 20 m/s
2. Appliquer la formule de l'effet Doppler : \[ f' = f \cdot \frac{c}{c - v} \]
3. Substituer les valeurs connues : \[ f' = 440 \text{ Hz} \cdot \frac{343 \text{ m/s}}{343 \text{ m/s} - 20 \text{ m/s}} \]
4. Effectuer le calcul : \[ f' = 440 \text{ Hz} \cdot \frac{343 \text{ m/s}}{323 \text{ m/s}} \approx 467,18 \text{ Hz} \]

Exemple et Représentation Visuelle

Visualisons l'effet Doppler pour une source en approche :

Ce diagramme illustre :

• La source sonore (cercle bleu) se déplaçant vers l'observateur (point rouge)
• Les ondes sonores (courbes vertes) compressées devant la source en mouvement
• L'observateur percevant une fréquence plus élevée en raison des ondes compressées