Physique-Chimie | Créteil

Type d’activité :

Activité expérimentale

Notions et contenus :

• Effet Doppler.

Compétences attendues :

• Mettre en œuvre une démarche expérimentale pour mesurer une vitesse en utilisant l’effet Doppler.
• Exploiter l’expression du décalage Doppler de la fréquence dans le cas des faibles vitesses.

Compétences du préambule du cycle terminal :

• Démarche scientifique
  • Mettre en œuvre un raisonnement
  • Mobiliser ses connaissances
  • Maîtriser les compétences mathématiques de base
• Approche expérimentale
  • Valider des résultats obtenus et des hypothèses faites
  • Estimer la précision des mesures
  • Faire preuve d’initiative

Compétences relatives à « Extraire et exploiter des informations »

• Exploiter
  • Traitement numérique des équations
  • Analyse critique d’un résultat

Compétences sur « Mesures et incertitudes »

• Expression et acceptabilité du résultat
  • Maitriser l’usage des chiffres significatifs et l’écriture scientifique.
  • Associer l’incertitude à cette écriture.

Commentaires sur l’activité proposée :

Cette activité illustre le thème « OBSERVER », Ondes et particules, et le sous thème "Propriétés des ondes" en classe de terminale S.

Conditions de mise en œuvre :

• Durée : 2 h 00
• Pour réaliser l’expérience, on peut prendre un dispositif « disque de Newton ». On retire le disque et on place un disque en isorel 3 mm d’environ 35 cm de diamètre sur lequel on a taillé, suivant une partie du rayon, un emplacement pour placer une lame métallique. Il faut prévoir des encoches dans la lame pour bien la fixer avec une ficelle reliée au disque et un contrepoids de manière à ce que le centre de gravité de l’ensemble soit sur l’axe de rotation du disque.
• Pour cette activité expérimentale, le professeur dispose, a priori, d’un seul dispositif. Pour l’étude des oscillogrammes, il est vivement conseillé de prendre des photographies dans les conditions de l’expérience.
• Ceci permettra aux élèves restés à leur paillasse de vérifier les résultats obtenus avec le dispositif. Sur l’une de ces photographies, on indiquera la durée correspondant à 18 périodes et sur l’autre, la durée correspondant à au moins 2 tours effectués par le disque.

Pré-requis :

• Terminale S :
  • Connaître la définition de la longueur d’onde.
  • Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.