Bagikan :
Sonora.ID - Mengutip dari buku Jurus Sakti Menaklukkan Fisika SMA, yang dimaksud dengan efek doppler adalah sebuah peristiwa terjadinya perubahan frekuensi yang didengar oleh pendengar secara relatif terhadap sumber akibat dari adanya gerak dan kecepatan.
Efek doppler ini secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.
Keterangan:
fp = frekuensi yang terdengar oleh pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
Selanjutnya, ada 4 kondisi penting yang perlu diingat, yakni sebagai berikut.
Ketika sumber mendekati pendengar, frekuensi dari sumber akan terdengar lebih jelas. Dengan demikian kecepatan sumber bernilai negatif.
vs < 0
Ketika sumber menjauhi pendengar, frekuensi dari sumber akan terdengar lebih samar. Dengan demikian kecepatan sumber bernilai positif.
vs > 0
Ketika pendengar mendekati sumber, maka kecepatan pendengar bernilai positif.
vp > 0
Ketika pendengar menjauhi sumber, maka kecepatan pendengar bernilai negatif.
vp < 0
Untuk memahaminya dengan lebih baik berikut ini pun kami sajikan beberapa contoh soal efek doppler lengkap dengan pembahasannya.
Baca Juga: 30 Contoh Soal OSN IPA SD/MI Lengkap dengan Kunci Jawabannya
Contoh Soal Efek Doppler
Soal 1
Sebuah ambulans bergerak dengan kecepatan 72 km/jam sambil membunyikan sirene dengan frekuensi 720 Hz. Tentukan frekuensi bunyi sirene yang didengar oleh orang yang berdiri di samping jalan jika mobil menjauhi orang tersebut (kecepatan bunyi = 340 m/s)!
Jawaban:
v = 340 m/s
vp = 0
vs = 72 km/jam
fs = 720 Hz
Maka,
vs = 72 km/jam = 72.000 m / 3600 s
vs = 20 m/s
fp = v + 0 / v + vs x fs
fp = 340 m/s + 0 / 340 m/s + 20 m/s x 720 Hz
fp = 680 Hz
Soal 2
Soal 3
Kereta Bagus Ekspres bergerak dengan kecepatan 72 km/jam, mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 860 Hz. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Berapa frekuensi bunyi yang didengar oleh orang di stasiun?Pembahasan
Diketahui:
vs = 72 km/jam = 20 m/s
vp = 0 m/s (diam tidak bergerak)
fs = 860 Hz
v = 340 m/s
Jawaban:
fp = (v + vp) fs / (v – vs)
fp = (340 + 0) 860 / (340 – 20)
fp = 340 860 / 320
fp = 340 860 / 320
fp = 913.75 Hz
Jadi frekuensi yang didengar ialah 913.75 Hz
Soal 4
Soal 5
Baca Juga: Contoh Soal Hukum Pascal Lengkap dengan Rumus dan Pembahasan
Soal 6
Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 918 Hz, bergerak mendekati seorang pengamat dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s. Jika pengamat bergerak dengan kecepatan 17 m/s searah dengan gerak sumber bunyi, berapakan frekuensi yang didengar oleh pengamat?
Jawaban:
fs = 918 Hz; vs = -34 m/s (sumber mendekati pengamat)
v = 340 m/s; vp = -17 m/s (pengamat menjauhi sumber)
fr = v - vr / v - vs x fs
fr = 340 - 17 / 340 - 34 x 918
fr = 969 Hz
Soal 7
Seorang pilot pesawat menerbangkan pesawatnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 3600 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan 2040 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s.Berapa kecepatan pesawat tersebut?
Diketahui:
fp = 3600 Hz
v = 340 m/s
fs = 2040 Hz
vs = 0 m/s (diam di menara)
Jawaban:
fp = (v + vp) fs / (v – vs)
3600 = (340 +vp) 2040 / (340 + 0)s
3600 = (340 +vp) 6
(340 +vp) = 600
vp = 260 m/s
Jadi kecepatan pesawat saat itu adalah 260 m/s.
Soal 8
Soal 9
Soal 10
Sebuah kapal terbang mendekati menara sirine yang mengaung dengan frekuensi 1000 Hz. Jika penerbang mendengar bunyi sirine dengan frekuensi 1050 Hz, dan kecepatan bunyi di udara 340 m/s, tentukan kecepatan kapal terbang!
Jawaban:
Frekuensi sumber (fs) = 1000 Hz
Frekuensi pengamat (fp) = 1050 Hz
Cepat rambat bunyi (v) =340 m/s
Kecepatan sirine (vs) = 0 karena diam
vp = ?
fp = [(v + vp) / v] × fs
1050 = [(340 + vp) / 340] × 1000
1050 × 340 = (340 × 1000) + (vp × 1000)
340 × 1050 = 340 × 1000 + 1000 vp
(340 × 1050) - (340 × 1000) = 1000 vp
340 × 50 = 1000 vp
17000 = 1000 vp
vp = 17000 / 1000
vp = 17 m/s.
Baca Juga: 11 Contoh Soal Tekanan Hidrostatis dan Jawabannya, Materi Fisika
Baca berita update lainnya dari Sonora.id di Google News.
