Soal Dan Pembahasan Efek Doppler

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 memperlihatkan korelasi 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 beberapa hal yaitu :

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 diberikut ini :

1. Bila imbas kecepatan angin diabaikan
   
   

   fp	=	v ± vp
   fs		v ± vs

   
   melaluiataubersamaini :
   f_p = frekuensi suara yang terdengar pendengar (Hz)
   f_s = frekuensi sumber suara (Hz)
   v = cepat rambat suara di udara (m/s)
   v_p = kecepatan pendengar (m/s)
   v_s = kecepatan sumber suara (m/s)
   
   
2. Bila ada imbas kecepatan angin
   
   

   fp	=	v ± va ± vp
   fs		v ± va ± vs

   
   
   melaluiataubersamaini :
   v_a = kecepatan angin (m/s)

Untuk penerapan tanda aktual dan negatif (±), perhatikan gambar dan hukum di bawah ini :

• v_p (+) kalau pendengar mendekati sumber
• v_p (-) kalau pendengar menjauhi sumber
• v_s (+) kalau sumber menjauhi pendengar
• v_s (-) kalau sumber mendekati pendengar
• v_a (+) kalau arah angin menuju pendengar
• v_a (-) kalau arah angin meninggalkan pendengar

misal 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
   fs		v − vs

   fp	=	340 + 1
   300		340 − 20

   fp	=	341
   300		320

   fp =	102300
   	320

   f_p = 319,68 Hz.
   
   
   
   
2. Seorang pendengar yang membisu mendengar suara dengan frekuensi 420 Hz. Jika frekuensi sumber suara yaitu 400 Hz dan cepat rambat suara di udara yaitu 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. melaluiataubersamaini begitu, maka berlaku :
   

   fp	=	v + vp
   fs		v − vs

   420	=	340 + 0
   400		340 − vs

   42	=	340
   40		340 − vs

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