EFEK DOPLER contoh Soal

Fenomena perubahan frekuensi karena pengaruh gerak relatif antara sumber bunyi dan pendengar, pertama kali diamati oleh Christian Doppler. Jika antara sumber bunyi dan pendengar tidak ada gerakan relatif, maka frekuensi sumber bunyi dan frekuensi bunyi yang didengar oleh seseorang adalah sama. Namun, jika antara sumber bunyi dan si pendengar ada gerak relatif, ternyata antara frekuensi sumber bunyi dan frekuensi bunyi yang didengar tidaklah sama. Suatu contoh, misalnya ketika Anda naik bis dan berpapasan dengan bis lain yang sedang membunyikan klakson, maka akan terdengar suara yang lebih tinggi, berarti frekuensinya lebih besar dan sebaliknya ketika bis menjauhi anda, bunyi klakson terdengar lebih rendah, karena frekuensi bunyi yang didengar berkurang. Peristiwa ini dinamakan Efek Doppler.

Jadi, Effek Doppler adalah peristiwa berubahnya harga frekuensi bunyi yang diterima oleh pendengar (P) dari frekuensi suatu sumber bunyi (S) apabila terjadi gerakan relatif antara P dan S. Oleh Doppler dirumuskan sebagai :

.........................................................(3.16)

Dengan :

f_P adalah frekuensi yang didengar oleh pendengar.

f_S adalah frekuensi yang dipancarkan oleh sumber bunyi.

v_P adalah kecepatan pendengar.

v_S adalah kecepatan sumber bunyi.

v adalah kecepatan bunyi di udara.

Tanda + untuk v_P dipakai bila pendengar bergerak mendekati sumber bunyi.

Tanda - untuk v_P dipakai bila pendengar bergerak menjauhi sumber bunyi.

Tanda + untuk v_S dipakai bila sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar.

Tanda - untuk v_S dipakai bila sumber bunyi bergerak mendekati pendengar.

1. Seorang siswa sedang berdiri di pinggir jalan ketika sebuah mobil bergerak menjauhi siswa tersebut dengan kelajuan 40 m/s sambil membunyikan klakson yang berfrekuensi 300 Hz. Apabila cepat rambat bunyi di udara 360 m/s, maka frekuensi klakson yang didengar oleh siswa tersebut adalah ….
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz
Pembahasan :
Rumus efek Doppler bunyi :
f’ = frekuensi bunyi yang didengar pendengar (1/s = hz)
f = frekuensi bunyi yang dipancarkan sumber (1/s = hz)
v = laju bunyi (m/s)
vp = laju pendengar (m/s)
vs = laju sumber bunyi (m/s)
Aturan tanda :
v selalu positif
vp positif jika pendengar mendekati sumber bunyi
vp negatif jika pendengar menjahui sumber bunyi
vs positif jika sumber bunyi menjahui pendengar
vs negatif jika sumber bunyi mendekati pendengar
vp = 0 jika pendengar diam
vs = 0 jika sumber bunyi diam
Diketahui :
vs = 40 m/s
vp = 0
f = 300 Hz
v = 360 m/s
Ditanya :
f’
Jawab :

Jawaban yang benar adalah B.

2. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kelajuan 30 m/s mendekati seseorang yang berdiri di pinggir jalan. Frekuensi sumber bunyi 360 Hz dan cepat rambat bunyi di udara adalah 380 m/s. Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah …
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
vs = – 30 m/s
vp = 0
f = 360 hz
v = 380 m/s
Ditanya :
f’
Jawab :

Jawaban yang benar adalah A.

3. Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang frekuensinya 742 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 700 Hz bergerak mendekati pendengar itu dengan kelajuan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar oleh orang itu adalah …
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
Pembahasan :
Diketahui :
f1 = 680 hz
f2 = 700 hz
vs1 = 0 m/s
vs2 = – 20 m/s
v = 340 m/s
Ditanya :
f layangan ?
Jawab :
Pendengar berdiri di samping sumber bunyi karenanya dapat disimpulkan bahwa sumber bunyi tersebut sedang diam relatif terhadap pendengar. Frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar dari sumber bunyi yang sedang diam adalah :
742 hz
Sumber bunyi lain sedang bergerak. Hitung frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar dari sumber bunyi yang sedang bergerak :

Frekuensi layangan bunyi = selisih frekuensi kedua gelombang bunyi yang berinterferensi
Frekuensi layangan adalah :
744 hz – 742 hz = 2 hertz
Jawaban yang benar adalah A.