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Effet Doppler

À propos de cette simulation

L'effet Doppler est une vue de dessus d'une source qui émet des fronts d'onde en se déplaçant. Les élèves règlent la vitesse de la source sous forme de nombre de Mach, de 0 à 2,5, et la fréquence de la source, de 100 à 800 hertz, et peuvent afficher le cône de Mach. Les affichages donnent la hauteur entendue devant et derrière, le nombre de Mach et le demi-angle du cône. Elle explique pourquoi la sirène d'une ambulance baisse de hauteur quand elle passe et ce qui se passe lorsqu'une source atteint la vitesse du son.

Ce que les élèves peuvent explorer

  • Augmentez la Vitesse de la source et comparez les affichages Entendu devant et Entendu derrière.
  • Réglez la vitesse sur Mach 1 et observez les fronts d'onde s'empiler devant.
  • Dépassez Mach 1 avec Afficher le cône de Mach activé et lisez le Demi-angle du cône.
  • Modifiez la Fréquence de la source et voyez quels affichages en dépendent.
  • Réglez la vitesse sur 0 et vérifiez que les deux hauteurs égalent la fréquence de la source.

Objectifs d'apprentissage

  1. 1Expliquez pourquoi la fréquence perçue change lorsqu'une source se déplace.
  2. 2Calculez la fréquence entendue devant et derrière une source en mouvement.
  3. 3Décrivez comment un cône de Mach se forme à une vitesse supersonique.
  4. 4Reliez l'angle du cône au nombre de Mach.

Questions fréquentes des enseignants

La simulation Effet Doppler est-elle gratuite ?

Oui. Elle est gratuite, ne demande aucune inscription et fonctionne dans tout navigateur récent, y compris les tableaux blancs de classe et les tablettes.

Pourquoi une sirène semble-t-elle plus aiguë en approchant ?

La source se rapproche de vous entre l'émission de deux fronts d'onde, donc ceux-ci arrivent plus serrés. Un espacement plus court signifie une fréquence plus élevée, et la hauteur baisse une fois la source passée, lorsque les ondes s'étirent.

Comment l'utiliser ?

Réglez le nombre de Mach et la fréquence, puis observez les anneaux. Lisez la hauteur entendue devant et derrière. Activez le cône de Mach pour voir l'onde de choc au-delà de Mach 1.

Qu'est-ce qu'un cône de Mach ?

Lorsqu'une source se déplace plus vite que les ondes qu'elle crée, les fronts d'onde se superposent le long d'un cône. Son demi-angle vérifie sin θ = vitesse de l'onde / vitesse de la source.

Intégrer cette simulation

Placez-la dans votre ENT, votre blog ou le site de la classe — gratuitement.

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