Doppler – Terminale S – Exercices corrigés

Exercices à imprimer pour la tleS – Effet Doppler – Terminale S

Exercice 01 : Fuite des galaxies

Une étoile s’éloigne de nous à la vitesse de 3 x 105 m.s-1. On observe la raie Hα de longueur d’onde          λ = 656,5 nm.

Quel est le décalage en longueur d’onde pour cette raie ? Indiquer dans quel sens se produit ce décalage (vers le rouge ou vers le bleu). On donne la vitesse de la lumière : c = 3 x 108s-1.

On donne la valeur du paramètre de Hubble : H =65 km. s-1.Mpc-1.

Le parsec est unité astronomique ainsi définie.

Supposons une étoile qui se trouve au zénith de l’écliptique (plan de la trajectoire du centre de la Terre autour du Soleil). Appelons α l’angle sous lequel, de l’étoile, on voit le rayon de la trajectoire quasi circulaire du centre de la Terre. Cette étoile est à une distance de 4 parsec (1pc) du Soleil (ou pratiquement de la Terre) lorsque l’angle α est égal à une seconde d’arc. Le rayon R de la trajectoire du centre de la Terre est de 150 millions de kilomètres.  Calculer le parsec en mètre, puis en année-lumière.

Calculer la distance de l’étoile en année-lumière.

Exercice 02 : Mesure de la vitesse et du régime moteur d’une moto

Une moto émet un son de fréquence f. elle passe sur une autoroute rectiligne à la vitesse v (indiquée par le tachymètre) par rapport au sol. Sur un pont enjambant l’autoroute se trouve un physicien doté de l’oreille absolue. Il perçoit distinctement un son qu’il identifie comme un la lorsque la moto se rapproche de lui et un fa dièse lorsque la moto s’éloigne. La vitesse du son est, dans les conditions de l’expérience,                c = 340 m.s-1. La fréquence du la est  celle du fa dièse est  En écrivant un système de deux équations à deux inconnues, v et f, puis en le résolvant, calculer la vitesse v exprimée en kilomètres par heure. La moto est-elle en infraction ?

Indiquer à quelle partie de l’œil réel correspondent les éléments notés a et b.

 



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