Efek Dopler

Bagaimana konsep efek dopler? Suatu sumber bunyi apapun akan merambatkan bunyi dengan tingkat energi dan frekuensi sesuai dengan sumber bunyi asalnya. Bayangkan anda menaiki sepeda dengan kelajuan tertentu mendekati mobil yang membunyikan sirine. Dari kejauhan mobil yang membunyikan sirine menunju mendekati dan setelah itu menjauhi Anda. Pada saat mobil mendekati anda, frekuensi yang anda dengar saat itu naik. Ketika menjauhi anda frekuensi menurun. Terjadinya naik dan turun frekuensi akibat gerak relatif sumber dan pengamat disebut efek dopler. Lalu bagaimana perubahan frekuensi tersebut dihitung. Untuk menghitungnya lihatlah persamaan efek doppler di bawah ini:


Keterangan untuk persamaan di atas adalah frekuensi pendengar (fp), frekuensi sumber (fs), cepat rambat bunyi diudara (vu), kecepatan pendengar (vp) dan kecepatan sumber (vs). Dalam keadaan suhu ruangan cepat rambat bunyi diudara adalah 340 m/s. Dalam perhitungan tanda positif-negatif menjadi sangat penting. Ketika pendengar mendekati sumber, vp ditandakan postif dan sebaliknya. Begitu pula ketika sumber mendekati pendengar, vs ditandakan negatif dan sebaliknya.



Kaji-1: Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menunju stasiun sambil membunyikan pluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720 Hz. Jika laju udara sama dengan 340 m/s, tentukanlah frekuensi pluit kereta api tersebut!

Jawab:
Besaran yang dikatahui.


Frekuensi sumber pluit adalah


Latih-1: Kereta bergerak dengan laju 108 km/jam menunju stasiun sambil membunyikan pluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 680 Hz. Jika laju udara sama dengan 340 m/s, tentukanlah frekuensi pluit kereta api tersebut!

Kaji-2: Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam dibelakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 1000 Hz, pengemudi sepeda motor membaca angka spidometer 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m/s maka tentukalanlah frekuensi klakson yang didengar oleh pengemudi tersebut!

Jawab:
Besaran yang diketahui.


Frekuensi sumber dari klakson adalah


Baca: Efek Doppler Aplikasinya dalam Soal Fisika

Latih-2: Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 72 km/jam dibelakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 640 Hz, pengemudi sepeda motor membaca angka spidometer 72 km/jam. Apabila kecepatan bunyi 340 m/s maka tentukalanlah frekuensi klakson yang didengar oleh pengemudi tersebut!

Layangan Bunyi (Beat)
Kadang kala, ketika kita berada disuatu tempat, kita mendengar bunyi tidak hanya berasal dari satu sumber saja. Bisa saja bunyi yang terdengar berasal dari dua sumber atau lebih. Jika saat yang bersamaan kita mendengar bunyi dengan frekuensi berselisih tidak lebih dari 10 Hz, saat itu terjadinya layangan bunyi (beat). Secara matematis layangan bunyi dihitung sebagai berikut:


Delta frekuensi menunjukkan layangan bunyi. Frekuensi satu menunjukkan frekuensi yang didengar dari sumber satu dan frekeunsi dua adalah frekuensi yang didengar dari sumber dua.

Kaji-1: Bila dua buah sumber bunyi masing-masing dengan frekuensi 2000 Hz dan 2008 Hz berbunyi secara serentak. Tentukanlah frekuensi pelayangan yang muncul!

Jawab:
Besaran yang diketahui.


Frekuensi layangan bunyi.


Latih-1: Bila dua buah sumber bunyi masing-masing dengan frekuensi 2010 Hz dan 2006 Hz berbunyi secara serentak. Tentukanlah frekuensi pelayangan yang muncul!

Kaji-2: Anton terhenti dijalan kereta yang terhalang pintu kereta express, selama kereta melewati penyebrangan itu dengan kecepatan 180 km/jam sambil membunyikan sirine dengan frekeunsi 1800 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, tentukanlah besar perbedaan frekuensi kereta yang didengar oleh Anton saat kereta mendekat dan menjauh!

Jawab:
Besaran yang diketahui.


Selisih frekuensi saat mendekat dan menjauh




Baca: Efek Doppler Aplikasinya dalam Soal Fisika

Latih-2: Anton terhenti dijalan kereta yang terhalang pintu kereta express, selama kereta melewati penyebrangan itu dengan kecepatan 108 km/jam sambil membunyikan sirine dengan frekeunsi 1500 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 330 m/s, tentukanlah besar perbedaan frekuensi kereta yang didengar oleh Anton saat kereta mendekat dan menjauh!

Post a comment