Cara Cepat Fisika SMA dan SMP

GELOMBANG BUNYI – EFEK DOPPLER

GELOMBANG BUNYI–EFEK DOPPLERCara mudah belajar Fisika - Efek Doppler adalah peristiwa terjadinya PERBEDAAN frekuensi bunyi yang di dengan oleh pendengar dibandingkan dengan frekuensi sumber bunyi, hal ini terjadi bila sumber dan atau pendengan bergerak.
Misalnya gelombang bunyi yang dikeluarkan oleh sumber bunyi dan pendengar bergerak saling mendekati, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar akan lebih tinggi daripada frekuensi sebenarnya dari bunyi yang dihasilkan sumber bunyi. Namun, jika sumber bunyi dan pendengar bergerak saling menjauhi, maka frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar akan lebih rendah daripada frekuensi sebenarnya.

GELOMBANG BUNYI–EFEK DOPPLER
tanpa pengaruh angin
Persamaan matematika untuk efek Doppler dirumuskan sebagai: \[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\] Syarat penggunaan tanda positip dan negatip dapat dilihat melalui gambar disamping.

Bila pengaruh arah angin ikut diperhitungkan, rumus efek Doppler menjadi: \[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p\pm v_a}{v\pm v_s\pm v_a}\] Efek Dopler adalah peristiwa perubahan frekuensi sumber bunyi yang didengar pengamat disebabkan perubahan kedudukan sumber bunyi atau pengamat.

Syarat penggunaan tanda positip dan negatip dapat dilihat melalui gambar berikut ini.
GELOMBANG BUNYI–EFEK DOPLER
dengan pengaruh angin
Keterangan gambar:
    Vp = (+) pengamat mendekati sumber bunyi
    Vp = (-) pengamat menjauhi sumber bunyi
    Vs = (+) sumber bunyi menjauhi pengamat
    Vs = (-) sumber bunyi mendekati pengamat
    Vp /Vs = 0, Pengamat atau sumber bunyi diam
    Va= (+) kecepatan angina searah sumber bunyi
    Va= (-) kecepatan angina berlawanan sumber bunyi
dimana:
    P = Pendengar, S= Sumber Bunyi, A= Angin
    fp = frekuensi sumber bunyi yang didengar pengamat
    V = cepat rambat gelombang bunyi
    Vp = Kecepatan gerak pengamat
    Vs = Kecepatan gerak sumber bunyi
    Va = Kecepatan angin
    fs = frekuensi sumber bunyi

Latihan Soal

1. Sebuah ambulance bergerak dengan kecepatan 36km/jam sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 990 Hz. Dari arah berlawanan bergerak mobil pemadam kebakaran juga membunyikan sirine dengan frekuensi 1280 Hz dan berkecepatan 72km/jam, cepat rambat bunyi di udara 340 m/s.
  1. Berapa frekuensi sirine pemadam kebakaran yang didengar sopir ambulans ?
  2. Berapa frekuensi sirine ambulance yang didengar sopir pemadam kebakaran?
Jawaban dari Pak Dimpun
a. frekuensi sirine pemadam kebakaran yang didengar sopir ambulans\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{1280}=\frac{340+10}{340-20}\Rightarrow f_{p}=1400Hz\]b. frekuensi sirine ambulance yang didengar sopir pemadam kebakaran\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{990}=\frac{340+20}{340-10}\Rightarrow f_{p}=1080Hz\]

2. Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 1024 Hz bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s. Jika pendengar menjauhi sumber bunyi dengan kecepatan 17m/s, maka besar frekuensi bunyi yang diterima pendengar adalah..
Jawaban dari Pak Dimpun\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{1024}=\frac{340-17}{340-34}\Rightarrow f_{p}\approx 1081Hz\]

3. Sebuah kereta bergerak menjauhi stasiun dengan kelajuan 72 km/jam sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 720 Hz. Diketahui cepat rambat bunyi di udara 340 m/s. Tentukan frekuensi yang didengar pengamat jika pengamat itu:
  1. sedang duduk di stasiun
  2. bergerak mengejar kereta dengan kelajuan 36 km/jam
Jawaban dari Pak Dimpun
a. sedang duduk di stasiun\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{720}=\frac{340+0}{340+20}\Rightarrow f_{p}=680Hz\]b. bergerak mengejar kereta dengan kelajuan 36 km/jam\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{720}=\frac{340+10}{340+20}\Rightarrow f_{p}=700Hz\]

4. Gerbong kereta api ditarik oleh sebuah lokomotif bergerak meninggalkan stasiun dengan kelajuan 36 km/jam. Ketika itu, seorang petugas di stasiun meniup peluit dengan frekuensi 1.700 Hz. Jika kecepatan perambatan gelombang bunyi di udara 340 $ms^{-1}$, tentukanlah frekuensi bunyi peluit yang didengar oleh seorang pengamat di dalam kereta api.
Jawaban dari Pak Dimpun
\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\Rightarrow \frac{f_{p}}{1700}=\frac{340+0}{340+10}\Rightarrow f_{p}=1650Hz\]

Terimakasih telah mempelajari:" GELOMBANG BUNYI – EFEK DOPPLER " Silahkan Pelajari Artikel kami berikutnya.....

POST TERBARU