Efek Doppler
Efek doppler dikemukakan oleh Christian Johann Doppler
(1803-1855). Efek doppler berbunyi apabila pendengar berada di dekat sumber
bunyi, maka frekuensi sumber bunyi menjadi lebih besar daripada ketika
pendengar berada jauh dari sumber bunyi.
Rumus Efek Doppler :
fp = (V ± Vp/V ± Vs) . fs
Vs bernilai positif, jika sumber bunyi menjauhi
pendengar.
Vs bernilai negatif, jika sumber bunyi
mendekati pendengar.
Vp bernilai positif, jika pendengar mendekati
sumber bunyi.
Vp bernilai negatif, jika pendengar menjauhi
sumber bunyi.
Keterangan :
fp adalah frekuensi pendengar (Hz)
fs adalah frekuensi sumber bunyi (Hz)
Vp adalah kecepatan pendengar (m/s)
Vs adalah kecepatan sumber bunyi (m/s)
V adalah cepat rambat bunyi di udara (m/s)
Contoh 1 :
Seseorang berdiri di pinggir jalan, sebuah mobil bergerak
menjauhi orang tersebut dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan klakson
dengan frekuensi 250 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara 350 m/s, berapa
frekuensi klakson saat didengar orang tersebut?
Jawab :
Vp = 0 m/s -> karena orang tersebut hanya
diam. Oleh karena itu, pendengar dianggap mendekati sumber bunyi.
Maka,
fp = (V + Vp/V + Vs) . fs
= (350 + 0/350 +
30) . 250
= (350/380) . 250
= 0,92 . 250 =
230 Hz
Contoh 2 :
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 35 m/s di belakang
sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Cepat rambat bunyi diudara
320 m/s ketika mobil mengeluarkan bunyi klakson dengan frekuensi 500 Hz. Berapa
frekuensi yang didengar oleh pengemudi sepeda motor?
Jawab :
Mobil = sumber bunyi -> mendekati pendengar
Sepeda motor = pendengar -> menjauhi sumber bunyi
Maka,
fp = (V - Vp/V - Vs) . fs
= (320 – 20/320 –
35) . 500
= (300/285) .
500
= 1,05 . 500 =
525 Hz
Contoh 3 :
Kereta A bergerak dengan kecepatan 54 km/jam dan kereta B bergerak
dengan kecepatan 65 km/jam. Kedua kereta saling bergerak mendekat. Masinis
kereta A membunyikan peluit dengan frekuensi 600 Hz. Jika cepat rambat bunyi di
udara 300 m/s, berapa frekuensi peluit kereta A yang didengar oleh masinis B?
Jawab :
Kereta A = sumber bunyi -> mendekati pendengar
Kereta B = pendengar -> mendekati sumber bunyi
Maka,
fp = (V + Vp/V - Vs) . fs
= (300 + 65/300
. 54) . 600
= (365/354) .
600
= 1,03 . 600 =
618 Hz
Contoh 4 :
Pilot pesawat terbang berjalan mendekati bandara. Jika
pilot tersebut mendengar bunyi sirine dari menara pengawas dengan frekuensi 1750
Hz cepat rambat bunyi di udara 420 m/s dan frekuensi sirine 1000 Hz, berapa
kecepatan pesawat terbang tersebut?
Jawab :
Pilot = pendengar -> mendekati sumber bunyi
Sirine = sumber bunyi -> menjauhi pendengar
Vs = 0 m/s -> karena sumber bunyi hanya diam
Maka,
fp = (V + Vp/V + Vs) . fs
1750 = (420 + Vp/420 + 0) . 1000
1750 = 420 + Vp /420 . 1000
1750 = (420 + Vp) . 2,4
1750 = 1008 + 2,4Vp
1750 – 1008 = 2,4Vp
742 = 2,4Vp
742/2,4 = Vp
309,17 = Vp
309 m/s = Vp
Contoh 5 :
Seorang pendengar berdiri di samping sebuah sumber bunyi
berfrekuensi 750 Hz. Sebuah sumber bunyi lain berfrekuensi 645 Hz bergerak
mendekati pendengar dengan kecepatan 15 m/s. Cepat rambat bunyi di udara 240
m/s, berapa frekuensi layangan tersebut?
Jawab :
f1 = 750 Hz
Layangan = sumber bunyi (Vs) -> mendekati
pendengar.
Vp = 0 m/s -> karena pendengar hanya diam.
Maka, bunyi yang didengar pendengar dari sumber bunyi
kedua
f2 = (V + Vp/V – Vs) . fs
= (240 + 0/240 –
15) . 645
= (240/225) . 645
= 1,1 . 645 = 709,5 Hz
f = f1 – f2 = 750 – 709,5 = 40,5 Hz

Komentar
Posting Komentar