Frekuensi bunyi yang bergerak mendekati pengamat akan terdengar lebih tinggi ini sesuai dengan asas

Persamaan Efek Doppler menyatakan hubungan antara besar frekuensi sumber bunyi (fs) dengan besar frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat (fp). Sumber bunyi berasal dari benda yang menghasilkan bunyi karena bergetar sehingga menghasilkan frekuensi. Bunyi yang dapat didengar oleh manusia memiliki frekuensi antara 20 Hz sampai dengan 20.000 Hz. Bunyi dapat terdengar oleh pendengar karena merambat melalui medium perantara seperti udara, air, atau benda padat.

Table of Contents Show

Table of Contents
Rumus pada Efek Doppler
Contoh Soal dan Pembahasan
Contoh 1 – Soal Mencari Frekuensi Sumber Bunyi pada Efek Doppler
Video yang berhubungan

Sumber bunyi yang bergerak dapat terdengar lebih rendah atau lebih tinggi, misalnya pada bunyi sirine ambulance yang bergerak dari kejauhan menuju seseorang yang diam. Besar frekuensi sirine ambulance yang mendekati pendengar yang diam akan terdengar semakin tinggi. Sedangkan frekuensi sirine ambulance yang menjauhi pendengar yang diam akan terdengar semakin rendah.

Nyatanya, frekuensi suara sirine dari ambulance memiliki besar frekuensi yang sama. Sehingga suara sirine seharusnya tidak akan mengalami perubahan dan terdengar sama kuat. Peristiwa ini terjadi karena dua objek memiliki kecepatan yang berbeda.

Hubungan antara frekuensi sumber bunyi dengan frekuensi pengamat dinyatakan dalam sebuah persamaan Efek Doppler. Bagaimana bentuk persamaan Efek Doppler? Bagaimana penerapan persamaan Efek Doppler dalam kegiatan sehari-hari? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.

Baca Juga: Perbedaan Bunyi Gaung dan Gema

Rumus pada Efek Doppler

Permasalahan perbedaan frekuensi bunyi dari benda bergerak dengan kecepatan berbeda dijelaskan melalui bahasan Efek Doppler. Di mana persamaan Efek Doppler merumuskan hubungan besar frekuensi yang didengar oleh pengamat/pendengar dengan besar frekuensi sumber bunyi.

Besar frekuensi pada sumber bunyi memiliki nilai yang sama dari waktu-ke waktu. Namun bunyi tersebut terdengar seakan-akan memiliki besar frekuensi yang berbeda saat didengar oleh pengamat ketika sumber bunyi atau pengamat memiliki kecepatan berbeda. Peristiwa tersebut sering disebut dengan Efek Doppler.

Persamaan dalam Efek Doppler menyatakan hubungan antara besar frekuensi sumber bunyi (fs) dan frekuensi pengamat (fp) yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut adalah kecepatan medium (Vu), kecepatan sumber bunyi (Vs), dan kecepatan pendengar/pengamat (Vp).

Persamaan hubungan frekuensi sumber dan frekuensi yang didengar oleh pendengar diberikan seperti berikut.

Penggunaan tanda positif (+) atau negatif (–) pada rumus efek doppler di atas disesuaikan dengan kondisi pendengar dan sumber bunyi. Beberapa kondisi yang dapat terjadi adalah sebagai berikut.

Sumber bunyi dan pendengar saling mendekat: pembilang positif (+), penyebut negatif (−)
Sumber bunyi dan pengamat saling menjauh: pembilang negatif (−), penyebut positif (+)
Sumber bunyi berada di belakang pendengar dan bergerak searah: pembilang negatif (−), penyebut positif (+)
Sumber bunyi berada di depan pendengar dan bergerak searah: pembilang positif (+), penyebut negatif (−)

Atau dapat juga menggunakan kondisi berikut.

Kecepatan pendengar (Vp) bernilai positif ketika mendekati sumber bunyi dan bernilai negatif ketika menjauhi sumber bunyi
Kecepatan sumber bunyi (Vs) bernilai positif jika menjauhi pendengar dan bernilai negatif jika mendekati pendengar
Untuk Vp dan Vs dalam keadaan diam, nilainya akan sama dengan 0 sehingga tanda positif/ negatif pada pembilang/penyebut tidak mempengaruhi hasil.

Baca Juga: Rumus Cepat Rambat Gelombang pada Tali

Contoh Soal dan Pembahasan

Sobat idschool dapat menambah kemampuan pemahaman materi bahasan di atas melalui beberapa contoh soal yang akan diberikan di bawah. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan bagaimana penggunaan persamaan Efek Doppler. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan soal tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih!

Contoh 1 – Soal Mencari Frekuensi Sumber Bunyi pada Efek Doppler

Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun sambil menyembunyikan peluitnya. Bunyi peluit kereta api tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 680 Hz. Diketahui bahwa laju suara di udara adalah 340 m/s. Besar frekuensi peluit kereta api tersebut adalah ….A. 640B. 648C. 654D. 660

E. 672

Artikel ini perlu diwikifikasi agar memenuhi standar kualitas Wikipedia. Anda dapat memberikan bantuan berupa penambahan pranala dalam, atau dengan merapikan tata letak dari artikel ini.

Untuk keterangan lebih lanjut, klik [tampil] di bagian kanan.

Mengganti markah HTML dengan markah wiki bila dimungkinkan.
Tambahkan pranala wiki. Bila dirasa perlu, buatlah pautan ke artikel wiki lainnya dengan cara menambahkan "[[" dan "]]" pada kata yang bersangkutan (lihat WP:LINK untuk keterangan lebih lanjut). Mohon jangan memasang pranala pada kata yang sudah diketahui secara umum oleh para pembaca, seperti profesi, istilah geografi umum, dan perkakas sehari-hari.
Sunting bagian pembuka. Buat atau kembangkan bagian pembuka dari artikel ini.
Susun header artikel ini sesuai dengan pedoman tata letak.
Tambahkan kotak info bila jenis artikel memungkinkan.
Hapus tag/templat ini.

Efek Doppler merupakan suatu kejadian di mana frekuensi gelombang dari suatu sumber yang diterima oleh detektor mengalami perubahan akibat perubahan posisi atau pergerakan relatif detektor terhadap sumber gelombang atau sebaliknya. Efek ini diusulkan pertama kali oleh fisikawan Austria Christian Doppler pada tahun 1842. Detektor akan menangkap frekuensi yang lebih tinggi apabila detektor bergerak relatif mendekat terhadap sumber, dan akan menangkap frekuensi yang lebih rendah apabila detektor bergerak relatif menjauh terhadap sumber.

Selain untuk gelombang bunyi, Efek Doppler ini juga berlaku untuk gelombang elektromagnetik meliputi gelombang mikro, gelombang cahaya dan gelombang radio. Namun karena gelombang bunyi merambat pada badan udara yang dianggap tidak relatif terhadap bumi, laju gelombang bunyi dari suatu sumber dan laju detektor dapat diukur relatif terhadap badan udara. Sehingga dapat diasumsikan bahwa sumber bunyi dan detektor langsung mendekat atau menjauh satu dengan lainnya.

Jika salah satu di antara sumber bunyi dan detektor sedang bergerak atau keduanya bergerak bersama. Rumus untuk menggambarkan hubungan frekuensi yang dipancarkan dengan frekuensi yang dideteksi adalah sebagai berikut:

f D = ( v ± v D v ± v S ) f S {\displaystyle f_{D}=\left({\frac {v\pm v_{D}}{v\pm v_{S}}}\right)f_{S}\,}

Keterangan:

f D {\displaystyle f_{D}\;}

adalah frekuensi yang dideteksi.

f S {\displaystyle f_{S}\;}

adalah frekuensi yang dipancarkan sumber.

v {\displaystyle v\;}

adalah laju gelombang bunyi melewati udara.

v D {\displaystyle v_{D}\;}

adalah laju detektor relatif terhadap udara.

v S {\displaystyle v_{S}\;}

adalah laju sumber gelombang bunyi Ketika gerak dari sumber gelombang bunyi atau detektor mendekati yang lainnya, tanda pada lajunya harus memberikan peningkatan frekuensi. Jika gerak dari keduanya menjauhi yang lainnya tanda pada lajunya harus memberikan penurunan frekuensi. Bila salah satu dari keduanya diam, maka lajunya bernilai 0.

Halliday, David, Robert Resnick dan Jearl Walker.(2010). Fisika Dasar, Edisi Ketujuh Jilid I (Terjemahan), Jakarta: Penerbit Erlangga.
[1]RODJIKUN, Achmad Dr. Arief Hermanto, SU., M.Sc.(2010). Tesis, Fisika. Universitas Gadjah Mada, diakses pada 2020 Mei 26.
[2]Paulus, Agriniwaty, dkk. (2013). Analisis Efek Doppler Pada Sistem Komunikasi ITS-SAT. Jurnal Teknik Pomits Vol.2, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi 10 November diakses pada 2020 Mei 26.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Efek_Doppler&oldid=21153669"