 |
| Rumus Efek Doppler dan Contoh Soal |
tugassains.com – Efek Doppler adalah fenomena fisika perubahan
frekuensi gelombang yang diterima oleh pendengar akibat adanya perpindahan
relatif antara sumber suara dengan pendengar.
Dimana frekuensi yang didengar akan berubah lebih besar dibandingkan frekuensi
pada sumber suara ketika sumber suara dengan pendengar bergerak
mendekat.
Namun ketika sumber suara dan pendengar menjauhi frekuensi yang didengar akan
lebih kecil dibandingkan frekuensi sumber suara.
 |
| Fenomena Doppler |
Selain terjadi pada gelombang suara, efek doppler dapat terjadi pada hal yang
berkaitan dengan gelombang seperti gelombang cahaya dan gelombang
elektromagnetik.
Kegunaan efek doppler digunakan diberbagai bidang yang berkaitan dengan
gelombang seperti pada radar saat melakukan pengukuran terhadap objek yang
bergerak.
Rumus Efek Doppler
Untuk menghitung perubahan frekuensi suara akibat perpindahan relatif kita
dapat menggunakan persamaan doppler berikut:
 |
| Rumus Efek Doppler |
Pada persamaan rumus doppler tersebut terdapat operasi ± dengan ketentuan:
vp bernilai positif ketika pendengar mendekati sumber gelombang.
vp
bernilai negatif ketika pendengar menjauhi sumber gelombang.
vs bernilai negatif ketika sumber gelombang mendekati pendengar.
vs
bernilai positif ketika sumber gelombang menjauhi pendengar.
Pada dasarnya efek doppler selalu mengakibatkan nilai frekuensi yang didengar
menjadi lebih besar apabila sumber suara mendekati pendengar.
Sebaliknya apabila sumber suara menjauhi pendengar maka frekuensi yang
didengar menjadi lebih kecil.
Contoh Soal Efek Doppler
1. Kereta barang dengan kecepatan 50 m/s menuju stasiun A di
belakangnya terdapat kereta penumpang yang mendekati dengan kecepatan 30 m/s.
Jika kereta barang membunyikan sirine dengan frekuensi 500 Hz, berapa
frekuensi yang didengar oleh kereta penumpang (v = 350 m/s)?
diketahui:
fs = 500 Hz
vs = 50 m/s
vp = 30 m/s
v =
350 m/s
ditanya: frekuensi yang terdengar di kereta penumpang (fp)?
Penyelesaian:
Pada permasalahan tersebut tampak sumber suara
menjauh (vs bernilai +), sedangkan vp tampak mendekati mengejar ketertinggalan
(vp bernilai +).
Jadi besar frekuensi yang didengar oleh kereta penumpang sebesar 475 Hz.
2. Seorang anak sedang duduk di halte bus, melihat mobil polisi
mendekati halte dengan kecepatan 20 m/s dan membunyikan sirine berfrekuensi
700 Hz. Hitunglah besar frekuensi yang didengar anak di halte(cepat rambat
suara = 350 m/s)!
diketahui:
fs = 700 Hz
vs = 20 m/s
vp diabaikan karena
pendengar diam ditempat
v = 350 m/s
ditanya: besar frekuensi yang didengar oleh anak di halte (fp)?
Penyelesaian:
Sumber suara pada soal tersebut tampak mendekati
pendengar (vs bernilai -), sedangkan vp akan diabaikan karena pendengar tidak
bergerak.
Jadi besar frekuensi yang didengar oleh anak tersebut sebesar 742 Hz.
3. Sebuah mobil yang terparkir mengeluarkan bunyi alarm dengan
frekuensi sebesar 3.200 Hz apabila pemilik tersebut datang mendekati mobil
dari kejauhan dengan kecepatan 17 m/s.
 |
| Contoh Soal Efek Doppler |
Tentukan frekuensi yang didengar pemilik (cepat rambat suara = 340 m/s)
diketahui:
fs = 3.200 Hz
vs diabaikan karena mobil diam
terparkir
vp = 17 m/s
v = 340 m/s
ditanya: besar frekuensi yang didengar pemilik (fp)?
Penyelesaian:
Karena pemilik berlari mendekati sumber suara
menyebabkan vp bernilai positif, sehingga kita peroleh persamaan.
Jadi frekuensi alarm mobil yang didengar pemilik saat berlari mendekati mobil
sebesar 3.360 Hz.
4. Seorang warga yang sedang berlari-lari dengan kecepatan 7,5 m/s
mendengar sirine mobil dengan frekuensi 640 Hz dari arah berlawanan mendekati
warga. Berapa frekuensi yang dipancarkan mobil tersebut jika melaju dengan
kecepatan 90 km/jam mendekati warga (v = 340 m/s)?
diketahui:
fp = 640 Hz
vp = 7,5 m/s
vs = 90 km/jam ubah
dengan mengalikan (1.000/3.600)
vs = 24 m/s
v = 340 m/s
ditanya: frekuensi sumber bunyi (fs)?
Penyelesaian:
Pada permasalahan tersebut mobil dan warga sama-sama
saling mendeketati sehingga nilai vp akan positif dan nilai vs bernilai
negatif.
Jadi frekuensi sirine yang dipancarkan mobil tersebut sebesar 581,81 Hz.
Jika ada yang ingin ditanyakan silah bertanya melalui kolom komentar, semoga
bermanfaat.