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.

Efek Doppler

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

Populer Minggu Ini

4 Hal Yang Perlu Diperhatikan Dalam Mengarang

Menilai Kepribadian Manusia Berdasarkan Tatapan Mata

Hambatan Shunt Dan Hambatan Muka Atau Depan

Cara Menghitung Perbedaan Waktu (WIB, WIT, WITA Dan GMT)

Analisis Sintaksis Dan Tree Diagram Syntax

Persen Dan Permil

Filosofi Kartu Joker

Penggunaan Enough, Quite, Pretty, Rather Dan Fairly

Stressed Syllable dan Unstressed Syllable

Penggunaan Besides, Apart From, In Addition, Than, Furthermore, Moreover, After that, Meanwhile dan Meantime