Efek Doppler dan Pelayangan Bunyi

Saturday, July 20th 2013. | rumus fisika
advertisement

Apa itu efek  doppler? Fenomena efek doppler merupakan peristiwa terjadinya perbedaan frekuensi yang di dengar atau ditangkap pengamat dengan frekuensi yang dipancarkan oleh sumber bunyi yang bergerak. Untuk tambahan pengetahuan sobat, Efek doppler pertama kali diamati oleh fisikawan bernama Christian Doppler. Doppler adalah seorang fisikawan asal Australia yang sempat mengalami kelemahan fisik di masa mudanya.  Ia mengamati ketika sumber bunyi bergerak akan terjadi perubahan frekuensi relatif  bunyi yang di dengar oleh pengamat. Misalnya, sebuah mobil pemadam kebakaran dengan sirine berbunyi mendekati sobat (pengamat), maka frekuensi bunyi sirine yang sobat dengar akan lebih tinggi dari frekuensi yang dipancarkan oleh sirine pemadam kebakaran. Selama mendekati pengamat maka frekuensi yang didengar pengamat akan lebih tinggi dan sebaliknya, ketika sumber bunyi menjauhi pengamat maka frekuensi yang di dengar pengamat akan lebih rendah dari frekuensi aslinya. Itulah gambaran inti dari bunyi efek doppler.

Apa penyebab terjadi perbedaan frekuensi?

Pada efek doppler, ketika sumber bunyi mendekat, berarti masing-masing puncak gelombang yang dipancarkan akan menempuh jarak yang semakin dekat dengan pengamat. Misal gelombang 1 menempuh 100 m, maka gelombang 2 akan menempuh jarak kurang dari 100 m untuk sampai ke pengamat. Oleh karena itu selang waktu kedatangan gelombang satu dengan gelombang berikutnya akan semakin pendek dan panjang gelombanpun (λ) akan semaki kecil. Inilah yang menyebabkan peningkatan frekuensi yang didengar menjadi lebih tinggi. Berlaku juga sebaliknya, ketika sumber bunyi bergerak setiap gelombang secara berurutan akan menempuh jarak yang lebih jauh, selang waktu kedatangan gelombang akan semakin besar, panjang gelombang semakin besar (λ) sehingga frekuensi menjadi lebih rendah.

Coba sobat amati peristiwa efek doppler berikut

aplikasi efek doppler

Sobat masih ingat mengenai rumus frekuensi?

v = λ.f
f = v/λ

dengan v (kecepatan bunyi) yang tetap, maka semakin kecil panjang gelombang (λ) maka akan semakin besar frekuensi dan sebaliknya frekuensi akan semakin kecil jika λ semakin besar.

Rumus Efek Doppler

f_P=((340±v_P)/(340∓v_s )) f_s

Penggunaan Tanda +/-

Kecepatan/Tanda + (plus) - (minus)
Pengamat (Vp) mendekati sumber menjauh sumber
Sumber (Vs) menjauhi pendengar mendekati pendengar

untuk lebih mudah mengingat +/- pada rumus efek doppler, coba lihat dari rumusnya, Vs ada di bawah, yang berarti perbandingan terbalik maka semakin mendekati sumber berarti nilai dibawah harusnya semakin kecil jadi 340 harusnya dikurangi, sehingga tanda Vs (-). Ini berlaku juga sebaliknya.

Contoh Soal Efek Doppler
Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 1000 Hz mendekati seorang pendengar yang menjauhi sumber bunyi tersebut. Jika sumber bunyi mendekati dengan kecepatan 30 m/s dan pendengar menjauh dengan kecepatan 20 m/s. Berapa frekuensi yang di dengar oleh pendengar?

Jawaban
diketahui

frekuensi sumber (fs) = 1000 Hz
kecepatan sumber Vs = 30 m/s
kecepatan pengamat Vp = 20 m/s

::aturan tanda::
karena Vs mendekait sumber makan ia bertanda negatif
karena Vp menjauhi sumber maka ia bernilai negatif

f_P=((340±v_P)/(340∓v_s )) f_s f_P=((340-20)/(340-30))1000 f_P=(320/310)1000=1032,26 Hz

Pelayangan Bunyi

Satu lagi yang perlu dibahas terkait efek doppler adalah pelayangan bunyi. Ia merupakan fenomena yang terjadi ketika ada dua sumber bunyi dengan dua frekuensi yang berbeda berada pada suatu tempat. Maka pelayangan buyi didefinisikan sebagai selisih mutlak antara dua frekuensi bunyi tersebut dirumuskan.

∆f=|f_1-f_2 |

Aplikasi soal fisika SMA tentang pelayangan bumi sangat beragam. Salah satu soal yang sering dijumpai adalah soal yang menggabungkan antara pelayangan bunyi dengan efek doppler. Contoh soalnya seperti berikut: Sebuah sirine pada mobil pemadam kebakaran dengan frekuensi 2000 Hz mendekati seseorang yang memancarkan bunyi dengan frekuensi yang sama.bergerak mendekati mobil pemadam kebakaaran (saling mendekati). Jika pemadam kebakaran mendekat dengan kecepatan 30 m/s dan pendengar mendekat dengan kecepatan 20 m/a, Maka pelayangan bunyi yang di dengar oleh pendengar adalah?

Pembahasan

Gunakan efek doppler

f_P=((340±v_P)/(340∓v_s )) f_s f_P=((340+20)/(340-30))2000 f_P=(360/310)2000=2322,58 Hz ∆f=|f_1-f_2 | ∆f=|2322,58-2000| ∆f=322,58

Manfaat Efek Doppler

Setahu penulis salah satu manfaat efek doppler ialah untuk keperluan USG Janin pada saat kehamilan. Dikenal ada yang namanya USG Doppler yang merupakan proses pencitraan kondisi janin dengan mengukur perubahan frekuensi pada gelombang ultrasonografi yang dipantulkan oleh benda bergerak misalnya sel darah. Itu tadi sobat, sedikit rangkuman tentang efek doppler, semoga bermanfaat.

tags:

2 Responses to “Efek Doppler dan Pelayangan Bunyi”

  1. merly says:

    terimakasih atas penyajian materinya,sehingga kami dapat mempelajari materi tidak hanya terpaku dgan buku

Leave a Reply

Artikel Tips Berhitung Terkait Efek Doppler dan Pelayangan Bunyi