Contoh Soal dan Jawaban Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Contoh Soal Efek Doppler dan Jawabannya (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Efek Doppler adalah peristiwa di mana frekuensi gelombang yang dipancarkan oleh suatu sumber yang akan ditangkap oleh pengamat (detektor) akan mengalami perubahan akibat perubahan posisi pengamat ataupun pergerakan pengamat relatif terhadap sumber gelombang atau sebaliknya. Pengamat akan menerima frekuensi yang lebih tinggi apabila pengamat bergerak relatif mendekati sumber dan menerima frekuensi yang lebih rendah apabila pengamat bergerak relatif menjauhi sumber frekuensi.

Contoh Soal Efek Doppler dan Jawabannya Contoh Soal dan Jawaban Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Karena gelombang bunyi membutuhkan medium untuk merambat, maka medium perambatan mempengaruhi cepat rambat bunyi. Jika salah satu sumber bunyi dan pengamat bergerak atau keduanya bergerak bersama, maka hubungan frekuensi yang dipancarkan oleh sumber bunyi dan frekuensi yang diterima oleh pengamat adalah

Rumus Umum Efek Doppler

Keterangan :

fp adalah frekuensi bunyi yang terdengar oleh pengamat (Hz)

fs adalah frekuensi bunyi yang di pancarkan oleh sumber suara (Hz)

vp adalah kecepatan gerak pengamat (m/s)

vs adalah kecepatan gerak sumber suara (m/s)

Penting Untuk di Ingat : Rumus di atas memiliki ketentuan sebagai berikut

Kecepatan pengamat (vp) dan kecepatan sumber suara (vs) bernilai nol ketika pengamat dan sumber suara diam
vp dan vs bernilai positif ketika pengamat dan sumber mendekati
vp dan vs bernilai negatif ketika pengamat dan sumber menjauhi

Rumus di atas akan membuat Anda mudah menghafalnya, ketika mendekati maka kecepatan bernilai positif dan ketika menjauhi maka kecepatan bernilai negatif. Hal ini berlaku untuk pengamat dan sumber bunyi.

1. Contoh Soal Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Seorang anak yang sedang berdiri diam di persimpangan jalan membunyikan sebuah peluit dengan frekuensi 680 Hz ke arah sebuah mobil yang sedang bergerak mendekati anak tersebut. Diketahui frekuensi pelayangan yang terdengar antara gelombang langsung dan gelombang yang dipantulkan oleh mobil tersebut adalah 20 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s, tentukanlah berapakah kecepatan mobil tersebut?

Jawab:

Langkah 1 : Menggambar, untuk mengilustrasikan kejadian

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:

v = 340 m/s (cepat rambat bunyi di udara)

vs = 0 (Sumber suara diam)

fs = 680 Hz (frekuensi sumber bunyi)

fl = 20 Hz ( fl adalah frekuensi Pelayangan)

Ditanya : tentukanlah berapakah kecepatan mobil tersebut (vp) ?

Langkah 3 : Gunakan Rumus dan Konsep yang sesuai

#Fenomena Pelayangan Frekuensi Bunyi

Pelayangan adalah peristiwa yang terjadi ketika ada dua sumber bunyi dengan perbedaan frekuensi yang sangat kecil berada pada satu tempat. Besarnya frekuensi pelayangan bunyi didefinisikan sebagai selisih mutlak antara kedua frekuensi bunyi tersebut.

Karena sumber bunyi diam dan pengamat mendekati sumber bunyi, maka frekuensi yang didengar oleh pengamat lebih besar dari frekuensi sumber. Diketahui frekuensi sumber adalah 680 Hz dan frekuensi pelayangan adalah 20 Hz maka frekuensi yang didengar pengamat adalah

#Rumus Umum Efek Doppler

Ingat : Baca Kembali Teori yang saya jelaskan diatas untuk memahami maksud dari rumus tersebut

Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui

Jadi, besar kecepatan mobil tersebut (vp) adalah 10 m/s

2. Contoh Soal Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Sorang pengamat bergerak mendekati sumber bunyi yang diam. Jika frekuensi sumber bunyi adalah 1020 Hz dan frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat adalah 1080 Hz. Tentukanlah kecepatan pengamat tersebut?

Jawab:
Langkah 1 : Menggambar, untuk mengilustrasikan kejadian

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
v = 340 m/s (cepat rambat bunyi di udara)
vs = 0 (Sumber suara diam)
fs = 1020 Hz (frekuensi sumber bunyi)
fp = 1080 Hz (frekuensi Pengamat)
Ditanya : tentukanlah berapakah kecepatan pengamat tersebut (vp) ?

Langkah 3 : Gunakan Rumus dan Konsep yang sesuai

Rumus Umum Efek Doppler

Ingat : Baca Kembali Teori yang saya jelaskan diatas untuk memahami maksud dari rumus tersebut

Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui

Jadi, besar kecepatan mobil tersebut (vp) adalah 20 m/s

Baca Juga : Contoh Soal Dan Pembahasan Efek Doppler – Menentukan Frekuensi Pengamat

3. Contoh Soal Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Sebuah mobil Ambulans bergerak searah dengan seorang pengamat yang sedang berlari di pinggir jalan dan membunyikan sirenenya dengan frekuensi 630 Hz. Jika mobil ambulans tersebut bergerak dengan kecepatan 25 m/s dan frekuensi bunyi yang didengar oleh pengamat adalah 670 Hz. Tentukanlah kecepatan pengamat tersebut?

Jawab:
Langkah 1 : Menggambar, untuk mengilustrasikan kejadian

Karena frekuensi bunyi yang didengar pengamat lebih besar dari sumber bunyi, artinya sumber bunyi bergerak mendekati pengamat dengan kecepatan sumber bunyi lebih besar dari pada kecepatan pengamat.

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
v = 340 m/s (cepat rambat bunyi di udara)
vs = +25 (Kecepatan bernilai positif artinya sumber bunyi bergerak mendekati pengamat)
fs = 630 Hz (frekuensi sumber bunyi)
fp = 670 Hz (frekuensi Pengamat)
Ditanya : Tentukanlah kecepatan pengamat tersebut (vp) ?

Langkah 3 : Gunakan Rumus dan Konsep yang sesuai

Rumus Umum Efek Doppler

Ingat : Baca Kembali Teori yang saya jelaskan diatas untuk memahami maksud dari rumus tersebut

Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui

Tanda negatif artinya pengamat bergerak menjauhi sumber bunyi. Jadi, besar kecepatan pengamat tersebut (vp) adalah 5 m/s

4. Contoh Soal Efek Doppler (Menentukan Kecepatan Pengamat)

Seorang pemuda berlari di pinggir jalan dan bergerak saling mendekati dengan sebuah mobil polisi yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Jika mobil polisi tersebut membunyikan sirene dengan frekuensi 960 Hz dan frekuensi yang terdengar oleh pemuda adalah 1050 Hz. Tentukanlah kecepatan pemuda tersebut?

Jawab:
Langkah 1 : Menggambar, untuk mengilustrasikan kejadian

Langkah 2 : Tuliskan Apa saja yang diketahui dan yang ditanyakan

Diketahui:
v = 340 m/s (cepat rambat bunyi di udara)
vs = +25 (Kecepatan bernilai positif artinya sumber bunyi bergerak mendekati pengamat)
fs = 960 Hz (frekuensi sumber bunyi)
fp = 1050 Hz (frekuensi Pengamat)
Ditanya : Tentukanlah kecepatan pemuda tersebut (vp) ?

Langkah 3 : Gunakan Rumus dan Konsep yang sesuai

Rumus Umum Efek Doppler

Ingat : Baca Kembali Teori yang saya jelaskan diatas untuk memahami maksud dari rumus tersebut

Langkah Terakhir : Substitusikan nilai yang diketahui