L'effet Doppler : pourquoi la sirène change de son

National

Source : Problème original AtlasPC

Énoncé du problème

source en mouvement v fronts resserrés (f' plus grande) fronts espacés (f'' plus petite)

Une ambulance émet un son de fréquence Hz. Elle se déplace en ligne droite à la vitesse m/s (on prend la célérité du son m/s, air immobile).

1) Un piéton immobile est situé droit devant l'ambulance, qui se rapproche de lui. Sachant que la fréquence perçue vaut dans ce cas, calculer .

2) Un second piéton immobile est situé droit derrière l'ambulance, qui s'éloigne de lui. Sachant que la fréquence perçue vaut alors , calculer .

3) Au moment précis où l'ambulance croise le premier piéton, celui-ci entend la fréquence changer brutalement. Expliquer physiquement pourquoi, et donner le sens de la variation observée.