tugassains.com – Efek Doppler adalah fenomena fisika perubahan frekuensi gelombang yang diterima oleh pendengar akibat adanya perpindahan relatif antara sumber suara dengan pendengar.
Dimana frekuensi yang didengar akan berubah lebih besar dibandingkan frekuensi pada sumber suara ketika sumber suara dengan pendengar bergerak mendekat.
 |
| Rumus Efek Doppler dan Contoh Soal |
Namun ketika sumber suara dan pendengar menjauhi frekuensi yang didengar akan lebih kecil dibandingkan frekuensi sumber suara.
 |
| Fenomena Doppler |
Selain terjadi pada gelombang suara, efek doppler dapat terjadi pada hal yang berkaitan dengan gelombang seperti gelombang cahaya dan gelombang elektromagnetik.
Kegunaan efek doppler digunakan diberbagai bidang yang berkaitan dengan gelombang seperti pada radar saat melakukan pengukuran terhadap objek yang bergerak.
Rumus Efek Doppler
Untuk menghitung perubahan frekuensi suara akibat perpindahan relatif kita dapat menggunakan persamaan doppler berikut:
 |
| Rumus Efek Doppler |
Pada persamaan rumus doppler tersebut terdapat operasi ± dengan ketentuan:
- vp bernilai positif ketika pendengar mendekati sumber gelombang.
- vp bernilai negatif ketika pendengar menjauhi sumber gelombang.
- vs bernilai negatif ketika sumber gelombang mendekati pendengar.
- vs bernilai positif ketika sumber gelombang menjauhi pendengar.
Pada dasarnya efek doppler selalu mengakibatkan nilai frekuensi yang didengar menjadi lebih besar apabila sumber suara mendekati pendengar.
Sebaliknya apabila sumber suara menjauhi pendengar maka frekuensi yang didengar menjadi lebih kecil.
Baca juga: Rumus Hukum Coulomb dan Contoh Soal
Contoh Soal Efek Doppler
1. Kereta barang dengan kecepatan 50 m/s menuju stasiun A di belakangnya terdapat kereta penumpang yang mendekati dengan kecepatan 30 m/s. Jika kereta barang membunyikan sirine dengan frekuensi 500 Hz, berapa frekuensi yang didengar oleh kereta penumpang (v = 350 m/s)?
diketahui:
fs = 500 Hz
vs = 50 m/s
vp = 30 m/s
v = 350 m/s
ditanya: frekuensi yang terdengar di kereta penumpang (fp)?
Penyelesaian: Pada permasalahan tersebut tampak sumber suara menjauh (vs bernilai +), sedangkan vp tampak mendekati mengejar ketertinggalan (vp bernilai +).
Jadi besar frekuensi yang didengar oleh kereta penumpang sebesar 475 Hz.
2. Seorang anak sedang duduk di halte bus, melihat mobil polisi mendekati halte dengan kecepatan 20 m/s dan membunyikan sirine berfrekuensi 700 Hz. Hitunglah besar frekuensi yang didengar anak di halte(cepat rambat suara = 350 m/s)!
diketahui:
fs = 700 Hz
vs = 20 m/s
vp diabaikan karena pendengar diam ditempat
v = 350 m/s
ditanya: besar frekuensi yang didengar oleh anak di halte (fp)?
Penyelesaian: Sumber suara pada soal tersebut tampak mendekati pendengar (vs bernilai -), sedangkan vp akan diabaikan karena pendengar tidak bergerak.
Jadi besar frekuensi yang didengar oleh anak tersebut sebesar 742 Hz.
3. Sebuah mobil yang terparkir mengeluarkan bunyi alarm dengan frekuensi sebesar 3.200 Hz apabila pemilik tersebut datang mendekati mobil dari kejauhan dengan kecepatan 17 m/s.
 |
| Contoh Soal Efek Doppler |
Tentukan frekuensi yang didengar pemilik (cepat rambat suara = 340 m/s)
diketahui:
fs = 3.200 Hz
vs diabaikan karena mobil diam terparkir
vp = 17 m/s
v = 340 m/s
ditanya: besar frekuensi yang didengar pemilik (fp)?
Penyelesaian: Karena pemilik berlari mendekati sumber suara menyebabkan vp bernilai positif, sehingga kita peroleh persamaan.
Jadi frekuensi alarm mobil yang didengar pemilik saat berlari mendekati mobil sebesar 3.360 Hz.
4. Seorang warga yang sedang berlari-lari dengan kecepatan 7,5 m/s mendengar sirine mobil dengan frekuensi 640 Hz dari arah berlawanan mendekati warga. Berapa frekuensi yang dipancarkan mobil tersebut jika melaju dengan kecepatan 90 km/jam mendekati warga (v = 340 m/s)?
diketahui:
fp = 640 Hz
vp = 7,5 m/s
vs = 90 km/jam ubah dengan mengalikan (1.000/3.600)
vs = 24 m/s
v = 340 m/s
ditanya: frekuensi sumber bunyi (fs)?
Penyelesaian: Pada permasalahan tersebut mobil dan warga sama-sama saling mendeketati sehingga nilai vp akan positif dan nilai vs bernilai negatif.
Jadi frekuensi sirine yang dipancarkan mobil tersebut sebesar 581,81 Hz.
Baca juga: Rumus Frekuensi Gelombang dan Contoh Soal
Jika ada yang ingin ditanyakan silah bertanya melalui kolom komentar, semoga bermanfaat.