Le hobby horse : imiter les allures du cheval avec un bâton. 3 parties indépendantes.
Une voiture avec mégaphone s'approche d'un citadin immobile ; il perçoit f_R = (v_son/(v_son − v))·f_E. v_son = 340 m·s⁻¹. Mesures : f_R = 448 Hz, f_E = 440 Hz. Zone limitée à 30 km·h⁻¹.
Q1. Décrire l'effet Doppler. Q2. Justifier que le son perçu est plus aigu. Q3. Calculer v ; respecte la limite ?
Diffraction d'un laser par un crin de diamètre a. θ = λ/a ; petits angles tan θ ≈ θ. D = 2,00 m [u=0,01] ; λ = 650 nm [u=10 nm] ; L (tache centrale) = 1,80 cm [u=0,05 cm]. Accord si |x−x_ref|/u(x) ≤ 2. Crin réel de référence : 140 µm.
Q4. Expression de a (λ, D, L). Q5. Montrer a ≈ 144 µm. Q6. Incertitude u(a) ; le crin convient-il ?
Système {hobby horse + cavalier} = point M (masse m). À t=0 : x=0, y=h=1,19 m, vitesse v⃗₀ inclinée de α. Obstacle à x=D=50,0 cm, hauteur H. Jambes repliées : 30 cm sous M. Air négligé. g = 9,81 m·s⁻².
Trajectoire modèle : y(x) = −0,590·x² + 0,566·x + 1,19. Record : barre H = 1,40 m (Marie Karkkainen, 2019). Entraînement : v₀ entre 11,5 et 13,5 km·h⁻¹.