Materi Fisika SMA – Rumus Efek Doppler

AhmadDahlan.Net – Saat mengendarai kendaraan di jalan raya, pernahkah kalian mendengar sirine mobil ambulans atau mobil polisi? Suara sirine akan semakin terdengar apabila suara tersebut berada di dekat kendaraan kita.

Apabila sirine tersebut sudah berada jauh dari kendaraan kita, perlahan – lahan suara sirine yang kita dengar akan mengecil hingga tidak terdengar lagi. Dalam Fisika, peristiwa ini dinamakan efek doppler. Berikut penjelasan yang lebih lengkap mengenai efek doppler.

A. Pengertian Efek Doppler

Efek doppler merupakan penggambaran perubahan frekuensi suara yang dihasilkan oleh sumber suara yang bergerak terhadap pengamat. Efek ini menjelaskan pergerakan sumber bunyi terhadap pendengar yang menyebabkan perubahan frekuensi suara yang di dengar oleh pendengar atau pengamat. Efek ini pertama kali ditemukan oleh ilmuwan Fisika asal Austria Christian Johanm Doppler.

B. Persamaan Efek Doppler

Persamaan yang digunakan dalam efek doppler adalah :

f_p=\frac{υ±υ_p}{υ±υ_s}×f_s

keterangan,
f_p : frekuensi suara yang di dengar pengamat (Hz)
υ : kecepatan bunyi di udara (340 m/s)
υ_p : kecepatan pengamat (m/s)
υ_s : kecepatan sumber suara (m/s)
f_s : frekuensi suara yang di keluarkan sumber suara (Hz)

Apabila sumber suara atau pengamat tidak bergerak, maka :
υ_p = 0 m/s (pengamat diam tidak bergerak)
υ_s = 0 m/s (sumber suara tidak bergerak)

Untuk menentukan tanda positif (+) atau negatif (-) pada persamaan diatas, perhatikan gambar berikut :

+υ_s : sumber suara menjauhi pengamat
-υ_s : sumber suara mendekati pengamat
+υ_p : pengamat mendekati sumber suara
-υ_p : pengamat menjauhi sumber suara

C. Contoh Soal

Sebuah mobil bergerak mendekati sebuah mercusuar yang membunyikan suara dengan frekuensi sebesar 680 Hz. Apabila mobil tersebut bergerak dengan kecepatan 20 m/s, hitunglah berapa frekuensi suara yang didengar oleh mobil tersebut!

Pembahasan

Dik :
mobil (pengamat) & mercusuar (sumber suara)
f_s = 680 Hz
υ_p = 20 m/s

Dik :
mobil (pengamat) & mercusuar (sumber suara)
f_s = 680 Hz
υ_p = 20 m/s
υ_s = 0 m/s (mercusuar diam tidak bergerak)

Dit :
f_p = ?

Pembahasan :

f_p=\frac{υ±υ_p}{υ±υ_s}×f_s

Karena mobil mendekati sumber suara (mercusuar) dan sumber suara (mercusuar) tidak bergerak, maka :

f_p=\frac{υ+υ_p}{υ}×f_s

f_p=\frac{340\ m/s+20\ m/s}{340\ m/s}×680\ Hz

f_p=\frac{360\ m/s}{340\ m/s}×680\ Hz

f_p=360×2\ Hz

f_p=720\ Hz

Jadi, frekuensi suara yang di dengar oleh mobil adalah 720 Hz