Exercices
APPROFONDIR
5. Le comptage des coïncidences a été réalisé en plaçant l’oscilloscope en mode XY. Dans le
cas des signaux de la figure, représenter la figure que l’on obtiendrait en se plaçant dans ce
mode.
2.11 Effet Doppler ()
Une onde sinusoïdale de fréquence f se propage dans la direction de (Ox) dans le sens positif
de (Ox) avec la célérité c. Un observateur se déplace avec une vitesse − → v = v − → u x parallèle à
(Ox).
1. Écrire le signal s(x,t) de l’onde en définissant les notations nécessaires.
2. Pour l’observateur en mouvement, le point d’abscisse x est repéré par une abscisse le long
d’un axe (Ox ) qui lui est lié telle que x = x − vt. Exprimer s(x ,t).
3. En déduire l’expression de la fréquence f pour l’observateur en mouvement. Comparer
f et f suivant le signe de v.
4. Vous marchez dans la rue et un camion de pompier, sirène en marche, arrive de derrière et
vous dépasse. Qu’entendez-vous ?
2.12 Position et date d’un séisme ()
Un séisme produit deux types d’ondes sismiques : les ondes P, longitudinales, qui se propagent avec la célérité c P et les ondes S, transversales, qui se propagent avec la célérité
c S < c P .
1. Lors d’un séisme, on commence à détecter les premières à l’instant de date t P et les secondes à l’instant de date t S . Montrer qu’on peut en déduire, connaissant c P et c S , la distance
Δ entre le foyer du séisme et l’appareil ainsi que la date du début du séisme.
2. Pour un séisme, on mesure les distances Δ 1 , Δ 2 et Δ 3 entre le foyer du séisme et trois
stations de mesures. Sans faire de calcul, montrer que cette information permet de localiser
le foyer du séisme à l’intérieur de la Terre. Quel système fonctionne sur ce même principe ?
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5. Le comptage des coïncidences a été réalisé en plaçant l’oscilloscope en mode XY. Dans le
cas des signaux de la figure, représenter la figure que l’on obtiendrait en se plaçant dans ce
mode.
2.11 Effet Doppler ()
Une onde sinusoïdale de fréquence f se propage dans la direction de (Ox) dans le sens positif
de (Ox) avec la célérité c. Un observateur se déplace avec une vitesse − → v = v − → u x parallèle à
(Ox).
1. Écrire le signal s(x,t) de l’onde en définissant les notations nécessaires.
2. Pour l’observateur en mouvement, le point d’abscisse x est repéré par une abscisse le long
d’un axe (Ox ) qui lui est lié telle que x = x − vt. Exprimer s(x ,t).
3. En déduire l’expression de la fréquence f pour l’observateur en mouvement. Comparer
f et f suivant le signe de v.
4. Vous marchez dans la rue et un camion de pompier, sirène en marche, arrive de derrière et
vous dépasse. Qu’entendez-vous ?
2.12 Position et date d’un séisme ()
Un séisme produit deux types d’ondes sismiques : les ondes P, longitudinales, qui se propagent avec la célérité c P et les ondes S, transversales, qui se propagent avec la célérité
c S < c P .
1. Lors d’un séisme, on commence à détecter les premières à l’instant de date t P et les secondes à l’instant de date t S . Montrer qu’on peut en déduire, connaissant c P et c S , la distance
Δ entre le foyer du séisme et l’appareil ainsi que la date du début du séisme.
2. Pour un séisme, on mesure les distances Δ 1 , Δ 2 et Δ 3 entre le foyer du séisme et trois
stations de mesures. Sans faire de calcul, montrer que cette information permet de localiser
le foyer du séisme à l’intérieur de la Terre. Quel système fonctionne sur ce même principe ?
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