MAQUETTE EFFET DOPPLER

Par sa grande facilité de mise en œuvre, cette maquette permet de mettre en évidence l'effet Doppler de façon réaliste et audible lors du mouvement d'une automobile qui actionne sa sirène.
L'expérience consiste à analyser du point de vue d'un observateur fixe (microphone), le son ainsi produit. Pour cela, on enregistre l'onde sonore correspondante, par l'intermédiaire d'un ou deux microphones, la carte son d'un ordinateur et le logiciel gratuit Audacity.
En exploitant l'enregistrement sonore, le dispositif permet de :
1. Entendre le changement de fréquence du son lors du passage de la sirène devant un point d'observation : effet Doppler.
2. Mesurer les fréquences du son avant et après le passage devant le microphone (écart d'environ 50 à 150 Hz, selon les conditions expérimentales).
3. Comparer ces fréquences à celle de la source sonore au repos et déterminer la vitesse v de l'automobile (application de l'effet Doppler)
4. Montrer que l'importance de l'effet Doppler dépend de la vitesse de la source sonore.
L'utilisation des deux micros permet aussi de :
5. Déterminer la célérité du son dans les conditions de l'expérience, mesure utile pour un calcul plus correct de la vitesse de l'automobile.
6. Déterminer expérimentalement la vitesse de l'automobile, méthode qui exploite la définition de la vitesse instantanée (passage à la limite), semblable à celle d'un mesureur de vitesse ; ce qui permet de la comparer avec celle résultant de l'effet Doppler.
L'utilisation d'un mesureur de vitesse peut aussi être un autre moyen de mesurer la vitesse instantanée de l'automobile.
La confrontation des résultats est alors l'occasion de faire une analyse critique des méthodes mises en jeu.
Un livret d'expériences détaillées complète cet ensemble.