Ondes mécaniques

Solutions

1ère tâche

a) Le nombre de Mach est $\mathrm{M.}=\frac{\mathrm{vous}}{c}=\mathrm{2,5}$ La moitié de l'angle d'ouverture est également calculée $péché\mathrm{??}=\frac{c}{\mathrm{vous}}=\frac{1}{\mathrm{2,5}}$ à $\mathrm{??}=\mathrm{23,6}°$ C'est tout l'angle d'ouverture $\mathrm{??}=\mathrm{47,2}°$

b) La détonation frappe le sol sous un angle $\mathrm{??}$ au-dessus de l'horizontale. Avec l'altitude $H$ et suit la distance horizontale entre l'observateur et l'emplacement directement sous l'avion $bronzer\mathrm{??}=\frac{H}{X}$ Et ainsi $X=H\cdot \text{bronzer}\mathrm{??}=\text{11,5 km}$. En entendant la détonation, l'avion a parcouru une distance de $\mathrm{11,5}\text{km}$ couvert.

2ème tâche

Ce qui suit s'applique au changement de longueur d'onde selon la formule Doppler associée :

$${\mathrm{??}}_{\text{E.}}=\frac{c-{\mathrm{vous}}_{\text{E.}}}{{\mathrm{??}}_{\text{S.}}}=\frac{340\frac{\text{m}}{\text{s}}-34\frac{\text{m}}{\text{s}}}{400\frac{\text{1}}{\text{s}}}=\mathrm{0,765}\text{m.}$$

Ce qui suit s'applique à la fréquence reçue ${\mathrm{??}}_{\text{E.}}=\frac{c}{{\mathrm{??}}_{\text{E.}}}=\frac{340\frac{\text{m}}{\text{s}}}{\mathrm{0,765}\text{m}}=440\text{Hz}$. La fréquence enregistrée est $440\text{Hz}$.

Voici le raisonnement clair pour résoudre la tâche :

Comme le récepteur s'approche de l'émetteur à 10 % de la vitesse du son, il a non seulement traversé autant de crêtes d'ondes que l'émetteur émet pendant ce temps, mais 10 % de plus. Cela change également la fréquence de 10 %.

3ème tâche

a) La fréquence que vous recherchez se calcule comme suit :

$$\mathrm{??}=\frac{\mathrm{vous}}{\mathrm{??}}=\frac{\mathrm{8,9}\frac{\text{m}}{\text{s}}}{15\text{m}}=\mathrm{0,593}\text{Hz.}$$

La fréquence des vagues sur le bateau est $\mathrm{0,593}\text{Hz}$ .

b) La vitesse des vagues est relative au bateau $\text{15}\frac{\text{m}}{\text{s}}+\mathrm{8,9}\frac{\text{m}}{\text{s}}=\mathrm{23,9}\frac{\text{m}}{\text{s}}$. La longueur d'onde est constante $15\text{m}$ ; il ne change pas avec le mouvement du bateau. La fréquence est donc : $\mathrm{??}=\frac{\mathrm{vous}}{\mathrm{??}}=\frac{\mathrm{23,9}\frac{\text{m}}{\text{s}}}{15\text{m}}=\mathrm{1,59}\text{Hz}$. Le bateau enregistre la fréquence $\mathrm{1,59}\text{Hz}$ .

4ème tâche

Avec la formule Doppler ${\mathrm{??}}_{\text{E.}}={\mathrm{??}}_{\text{S.}}\frac{1}{1+\frac{\mathrm{vous}}{c}}$ résultats pour la vitesse du diapason $\mathrm{vous}=\left(\frac{{\mathrm{??}}_{\text{S.}}}{{\mathrm{??}}_{\text{E.}}}-1\right)c=\mathrm{37,8}\frac{\text{m}}{\text{s}}$. Le diapason est en chute libre. D'où la vitesse devient dans le temps $t_1=\frac{\mathrm{vous}}{g}=\mathrm{3,85}\text{s}$ atteint. Pendant ce temps, le diapason définit le cap $s=\frac{1}{2}g{t}_1^2=\mathrm{72,7}\text{m}$ revenir. Le temps passe jusqu'à ce que le son arrive à nouveau au sommet $t_2=\frac{\mathrm{72,7}\text{m}}{340\frac{\text{m}}{\text{s}}}=\mathrm{0,21}\text{s}$. La fréquence que vous recherchez devient $\mathrm{4,06}\text{s}$ enregistré après avoir lâché prise. Pendant ce temps, le diapason est $81\text{m}$ tombé profondément.

5ème tâche

Commençons par le destinataire. Le récepteur reçoit la longueur d'onde de l'émetteur, que nous supposons initialement dormante, selon la formule Doppler

$${\mathrm{??}}_{\text{E.}}={\mathrm{??}}_{\text{S.}}(1\mp \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{S.}}}{c})\text{.}$$

Cependant, comme l'émetteur s'approche du récepteur, la longueur d'onde transmise est${\mathrm{??}}_{\text{S.}}$ la fréquence reçue de la formule Doppler pour le récepteur fixe et l'émetteur mobile ${\mathrm{??}}_{\text{E.}}=\frac{{\mathrm{??}}_{\text{S.}}}{1\pm \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{E.}}}{c}}\text{.}$

Si nous mettons dans la première équation pour ${\mathrm{??}}_{\text{S.}}$ la deuxième équation pour ${\mathrm{??}}_{\text{E.}}$ un, donc on obtient

$$\begin{array}{c}{\mathrm{??}}_{\text{E.}}={\mathrm{??}}_{\text{S.}}\frac{1\mp \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{S.}}}{c}}{1\pm \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{E.}}}{c}}\text{.}\end{array}$$

On argumente de manière analogue pour la fréquence. On définit dans l'équation Doppler pour le récepteur mobile et l'émetteur stationnaire pour la fréquence émise ${\mathrm{??}}_{\text{S.}}$ la fréquence reçue dans l'équation Doppler pour le récepteur au repos et l'émetteur en mouvement ${\mathrm{??}}_{\text{E.}}$ une. Vous obtenez alors directement : $\begin{array}{c}{\mathrm{??}}_{\text{E.}}={\mathrm{??}}_{\text{S.}}\frac{1\pm \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{E.}}}{c}}{1\mp \frac{{\mathrm{vous}}_{\text{S.}}}{c}}\text{.}\end{array}$

6ème tâche

une)

Il faut noter ici que les globules rouges sont d'abord des receveurs en mouvement.

Ainsi, le globule rouge reçoit la fréquence :

$$F_{\text{RBK}}=\frac{c+\mathrm{vous}}{\mathrm{??}}=\frac{c+\mathrm{vous}}{\frac{c}{F_{\text{S.}}}}=F_{\text{S.}}\frac{c+\mathrm{vous}}{c}\text{.}$$

Les globules rouges continuent de bouger au fur et à mesure qu'ils se dispersent. c'est donc un émetteur mobile. Le récepteur enregistre la fréquence :

$$F_{\text{E.}}=\frac{c}{\mathrm{??}-\mathrm{vous}\cdot T}=\frac{c}{\frac{c}{F_{\text{RBK}}}-\frac{\mathrm{vous}}{F_{\text{RBK}}}}=F_{\text{RBK}}\frac{c}{c-\mathrm{vous}}\text{.}$$

Si vous insérez maintenant la première dans la deuxième équation, le résultat est

$$F_{\text{E.}}=F_{\text{S.}}\frac{c+\mathrm{vous}}{c}\cdot \frac{c}{c-\mathrm{vous}}=F_{\text{S.}}\frac{c+\mathrm{vous}}{c-\mathrm{vous}}\text{.}$$

La différence entre la fréquence émise et reçue est

$$\mathrm{??}F=F_{\text{E.}}-F_{\text{S.}}=F_{\text{S.}}\frac{c+\mathrm{vous}}{c-\mathrm{vous}}-F_{\text{S.}}=F_{\text{S.}}(\frac{c+\mathrm{vous}}{c-\mathrm{vous}}-1)$$

$$=F_{\text{S.}}(\frac{(c+\mathrm{vous})-(c-\mathrm{vous})}{c-\mathrm{vous}})=F_{\text{S.}}\frac{2\mathrm{vous}}{c-\mathrm{vous}}\text{.}$$

Pour arriver au résultat final, on s'approche maintenant. Comme les vitesses des globules rouges sont très faibles par rapport à la vitesse du son, on peut utiliser le dénominateur $c-\mathrm{vous}$ par $c$ remplacer puis obtenir comme solution pour le décalage de fréquence

$$\mathrm{??}F=F_{\text{S.}}\frac{2\mathrm{vous}}{c}\text{.}$$

Le débit de globules rouges est obtenu en résolvant l'équation ci-dessus à $\mathrm{vous}=\frac{\mathrm{??}F}{2F_{\text{S.}}}c\text{.}$

b)

Par un angle $\mathrm{??}$que l'appareil de mesure enferme avec les vaisseaux sanguins, rien ne change dans la facture elle-même. Vous ne remplacez que les vitesses qui se produisent $\mathrm{vous}$ à travers la projection dans le plan, c'est-à-dire à travers $\mathrm{vous}\cdot car\mathrm{??}$. Le changement de fréquence est alors obtenu

$$\text{??}F=F_{\text{S.}}\frac{2\mathrm{vous}\cdot car\mathrm{??}}{c}\text{.}$$

Et le débit est obtenu en résolvant l'équation ci-dessus

$$\mathrm{vous}=\frac{\text{??}F}{2F_{\text{S.}}}\cdot \frac{c}{car\mathrm{??}}\text{.}$$

Vidéo: دروس لخاصني نوجد في الإمتحان الوطني مادة الإنجليزية (Juillet 2022).