P h y s i c u s

Effet Doppler

Dispositif expérimental:
Buzzer collé sur un boîtier de pile 9V avec interrupteur, le tout attaché à une cordelette en nylon tressé de 1,20 m de long.

Le buzzer, collé sur le boîtier Le boîtier coté interrupteur Le boîtier coté opposé

Expérience :
On fait tourner la source sonore au bout de la cordelette et on enregistre le son à quelques mètres, dans le plan de rotation. On filme le mouvement de rotation pour chronométrer le nombre de tours par seconde ensuite. On analyse le son (transformée de Fourrier) à l'aide du logiciel Audacity pour déterminer les fréquences maximum et minimum. Les données seront exportées pour être traitées dans un tableur (zone de la fréquence fondamentale du buzzer).

Exemple :

Analyse du signal:
Pour réaliser la transformée de Fourrier du son enregistré on peut utiliser différents logiciels:

Résultat :
On observe un élargissement de la raie lors de la mise en rotation. Grâce à la mesure de l'élargissement, on retrouve approximativement la valeur de la vitesse de rotation qui peut être aussi mesurée en analysant la vidéo (on chronomètre le nombre de tours,et on mesure la distance parcourrue connaissant la longueur du câble, puis on calcule la vitesse)



Audacidy permet de visualiser le spectrogramme de l'enregistrement, où l'on observe le décalage du pic de fréquence pendant la rotation. Ainsi on peut même en déduire la période de rotation de la fronde sonore.