Soal Dan Pembahasan Efek Doppler

Posted on
Berdasarkan prinsip Efek Doppler, frekuensi suara yang terdengar oleh pendengar akan lebih besar dari frekuensi sumber suara apabila sumber suara itu bergerak mendekati pendengar. Related topics :
  1. Cepat Rambat Bunyi
  2. Taraf Intensitas Bunyi
  3. Konsep Resonansi 
  4. Bunyi Layangan
Efek Doppler mengatakan relasi antara frekuensi suara yang didengar oleh pendengar dan frekuensi suara yang berasal dari sumber suara tertentu. Besarnya frekuensi suara yang didengar oleh pendengar bergantung kepada sedikit hal yakni :
  1. Frekuensi sumber bunyi
  2. Cepat rambat suara di udara
  3. Kecepatan pendengar
  4. Kecepatan sumber bunyi
  5. Kecepatan angin

Besar frekuensi suara yang didengar oleh pendengar sanggup dihitung memakai rumus Efek Doppler berikut ini :
  1. Bila efek kecepatan angin diabaikan

    fp=v ± vp
    fsv ± vs

    Dengan :
    fp = frekuensi suara yang terdengar pendengar (Hz)
    fs = frekuensi sumber suara (Hz)
    v = cepat rambat suara di udara (m/s)
    vp = kecepatan pendengar (m/s)
    vs = kecepatan sumber suara (m/s)

  2. Bila ada efek kecepatan angin

    fp=v ± va ± vp
    fsv ± va ± vs

    Dengan :
    va = kecepatan angin (m/s)
Untuk penggunaan tanda kasatmata dan negatif (±), perhatikan gambar dan hukum di bawah ini :

  • vp (+) apabila pendengar mendekati sumber
  • vp (-) apabila pendengar menjauhi sumber
  • vs (+) apabila sumber menjauhi pendengar
  • vs (-) apabila sumber mendekati pendengar
  • va (+) apabila arah angin menuju pendengar
  • va (-) apabila arah angin meninggalkan pendengar

Contoh Soal : 

  1. Sebuah kendaraan beroda empat ambulans bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil menghidupkan sirine dengan frekuensi 300 Hz. Jika dari arah yang berlawanan seorang anak berjalan dengan kecepatan 1 m/s, maka tentukanlah frekuensi suara yang didengar anak tersebut. Cepat rambat suara di udara 340 m/s.
    Pembahasan :
    Pendengar dan sumber bergerak dengan arah berlawanan dan saling mendekati, maka :

    fp=v + vp
    fsv − vs
     fp=340 + 1
    300340 − 20
     fp=341
    300320
    fp =102300
      320

    fp = 319,68 Hz.

  2. Seorang pendengar yang membisu mendengar suara dengan frekuensi 420 Hz. Jika frekuensi sumber suara merupakan 400 Hz dan cepat rambat suara di udara merupakan 340 m/s, maka tentukanlah kecepatan sumber bunyi.
    Pembahasan :
    Frekuensi yang didengar oleh pendengar lebih besar dari frekuensi sumber berarti sumber bergerak mendekati pendengar yang diam. Dengan begitu, maka berlaku :

    fp=v + vp
    fsv − vs
    420=340 + 0
    400340 − vs
    42=    340
    40340 − vs

    14280 − 42vs = 13600
    14280 − 13600 = 42vs
    680 = 42vs
    vs = 16,2 m/s.

Baca Juga:   Contoh Soal Rangkaian Kendala Memilih Beda Potensial