Efek Doppler: Pengertian, Rumus dan Contoh Soal

Pengertian efek doppler serta dilengkapi dengan rumus hingga contoh soal akan kami uraikan secara sederhana agar bisa dengan mudah Anda pahami. Untuk pembahasan lebih lanjut, silahkan simak penjelasannya di bawah ini.

Pernahkah Anda memperhatikan saat ada ambulans yang datang dari kejauhan bunyi sirinenya sudah terdengar oleh kita? Ternyata bunyi yang kita dengar berbeda dengan bunyi sirinenya lho.

Mengapa demikian? Hal ini terjadi karena perbedaan frekuensi yang didengar dan yang dihasilkan. Keadaan ini biasa disebut efek Doppler. Apakah itu? Bagaimana pengertian dan rumus efek Doppler? Simak penjelasan berikut ini!

Pengertian

Efek doppler merupakan kondisi perubahan frekuensi dari sumber bunyi pada pendengar yang diakibatkan dari pergerakan sumber bunyi, pendengar, ataupun keduanya. Efek doppler ini ditemukan olelh ilmuan fisika asal negeri Austria yang bernama Christian Doppler pada tahun 1842.

Efek doppler ini tidak hanya bekerja pada medium udara, ini juga bisa bekerja pada medium padat maupun cair. Pernahkah kalian merasakan jika suara sirine ambulan yang bergerak ke arah kita semakin lama semakin kencang? Ya, itulah salah satu efek doppler yang diberikan dalam kehidupan sehari hari.

Rumus

Sekarang bagaimana sih cara kita bisa menghitung atau meramalkan efek doppler yang terjadi? Mari simak rumus rumus yang ada dalam efek dopler berikut ini.

Secara umum efek dopler bisa ditulis sebagai berikut:

f_p = (v ± v_p) f_s / (v ± v_s)

Dimana:

• f_p = frekuensi yang didengar pendengar (Hz)
• f_s = frekuensi sumber bunyi (Hz)
• v = cepat rambat udara (m/s)
• v_p = cepat rambat pendengar (m/s)
• v_s = cepat rambat sumber bunyi (m/s)

Macam-macam

Efek Doppler (Semakin Tinggi)

Efek doppler saling mendekati merupakan kejadian frekuensi pendengar terasa semakin tinggi karena sumber bunyi, pendengar, atau keduanya salin mendekati.

• Sumber bunyi dan pendengar saling mendekati

f_p = (v + v_p) f_s / (v – v_s)

• Sumber bunyi diam (v_s = 0 m/s), pendengar mendekati

f_p = (v + v_p) f_s / v

• Sumber bunyi mendekati, pendengar diam (v_p = 0 m/s)

f_p = v f_s / (v – v_s)

Efek Doppler (Semakin Rendah)

• Sumber bunyi dan pendengar saling menjauhi

f_p = (v – v_p) f_s / (v + v_s)

• Sumber bunyi diam (v_s = 0 m/s), pendengar menjauhi

f_p = (v – v_p) f_s / v

• Sumber bunyi menjauhi, pendengar diam (vp = 0 m/s)

f_p = v f_s / (v + v_s)

Contoh Soal

Setelah kita berhasil memahami berbagai rumus dan kejadian efek doppler yang ada di kehidupan, selanjutnya mari kita tes kemampuan dan pemahaman kalian mengenai efek doppler.

Soal 1

Kereta Prambanan Ekspres bergerak dengan kecepatan 72 km/jam, mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 860 Hz. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s. Berapa frekuensi bunyi yang didengar oleh orang yang ada di stasiun?

Diketahui:

v_s = 72 km/jam = 20 m/s

v_p = 0 m/s (diam tidak bergerak)

f_s = 860 Hz

v = 340 m/s

Penyelesaian:

f_p = (v + v_p) f_s / (v – v_s)

f_p = (340 + 0) 860 / (340 – 20)

f_p = 340 860 / 320

f_p = 340 860 / 320

f_p = 913.75 Hz

Jadi frekuensi yang didengar ialah 913.75 Hz

Soal 2

Seorang pilot menerbangkan pesawatnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 3600 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan 2040 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s. Berapa kecepatan pesawat tersebut?

Diketahui:

f_p = 3600 Hz

v = 340 m/s

f_s = 2040 Hz

v_s = 0 m/s (diam dimenara)

Penyelesaian:

f_p = (v + v_p) f_s / (v – v_s)

3600 = (340 +v_p) 2040 / (340 + 0)s

3600 = (340 +v_p) 6

(340 +v_p) = 600

v_p = 260 m/s

Jadi kecepatan pesawat saat itu adalah 260 m/s.