Soal dan Penyelesaian Fisika SMA- Efek Doppler ialah kejadian terjadinya PERBEDAAN frekuensi suara yang di dengan oleh pendengar dibandingkan dengan frekuensi sumber bunyi, hal ini terjadi bila sumber dan atau pendengan bergerak.
Misalnya gelombang suara yang dikeluarkan oleh sumber suara dan pendengar bergerak saling mendekati, maka frekuensi suara yang didengar oleh pendengar akan lebih tinggi daripada frekuensi bergotong-royong dari suara yang dihasilkan sumber bunyi. Namun, kalau sumber suara dan pendengar bergerak saling menjauhi, maka frekuensi suara yang didengar oleh pendengar akan lebih rendah daripada frekuensi sebenarnya.
Syarat penggunaan tanda positip dan negatip sanggup dilihat melalui gambar berikut ini.
Keterangan gambar:
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
a. frekuensi sirine pemadam kebakaran yang didengar sopir ambulans\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\\\\\frac{f_{p}}{1280}=\frac{340+10}{340-20}\\\\f_{p}=1400Hz\]b. frekuensi sirine ambulance yang didengar sopir pemadam kebakaran\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\\\\\frac{f_{p}}{990}=\frac{340+20}{340-10}\\\\f_{p}=1080Hz\]
2. Sebuah sumber suara dengan frekuensi 1024 Hz bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat suara di udara 340 m/s. Jika pendengar menjauhi sumber suara dengan kecepatan 17m/s, maka besar frekuensi suara yang diterima pendengar adalah..
 |
| tanpa efek angin |
Persamaan matematika untuk imbas Doppler dirumuskan sebagai: \[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\] Syarat penggunaan tanda positip dan negatip sanggup dilihat melalui gambar disamping.
Bila efek arah angin ikut diperhitungkan, rumus imbas Doppler menjadi: \[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p\pm v_a}{v\pm v_s\pm v_a}\] Efek Dopler ialah kejadian perubahan frekuensi sumber suara yang didengar pengamat disebabkan perubahan kedudukan sumber suara atau pengamat.
Syarat penggunaan tanda positip dan negatip sanggup dilihat melalui gambar berikut ini.
 |
| dengan efek angin |
- Vp = (+) pengamat mendekati sumber suara
Vp = (-) pengamat menjauhi sumber suara
Vs = (+) sumber suara menjauhi pengamat
Vs = (-) sumber suara mendekati pengamat
Vp /Vs = 0, Pengamat atau sumber suara membisu
Va= (+) kecepatan angina searah sumber suara
Va= (-) kecepatan angina berlawanan sumber suara
- P = Pendengar, S= Sumber Bunyi, A= Angin
fp = frekuensi sumber suara yang didengar pengamat
V = cepat rambat gelombang suara
Vp = Kecepatan gerak pengamat
Vs = Kecepatan gerak sumber suara
Va = Kecepatan angin
fs = frekuensi sumber suara
Latihan Soal
1. Sebuah ambulance bergerak dengan kecepatan 36km/jam sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 990 Hz. Dari arah berlawanan bergerak kendaraan beroda empat pemadam kebakaran juga membunyikan sirine dengan frekuensi 1280 Hz dan berkecepatan 72km/jam, cepat rambat suara di udara 340 m/s.
- Berapa frekuensi sirine pemadam kebakaran yang didengar sopir ambulans ?
- Berapa frekuensi sirine ambulance yang didengar sopir pemadam kebakaran?
a. frekuensi sirine pemadam kebakaran yang didengar sopir ambulans\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\\\\\frac{f_{p}}{1280}=\frac{340+10}{340-20}\\\\f_{p}=1400Hz\]b. frekuensi sirine ambulance yang didengar sopir pemadam kebakaran\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v+v_p}{v-v_s}\\\\\frac{f_{p}}{990}=\frac{340+20}{340-10}\\\\f_{p}=1080Hz\]
2. Sebuah sumber suara dengan frekuensi 1024 Hz bergerak mendekati pendengar dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat suara di udara 340 m/s. Jika pendengar menjauhi sumber suara dengan kecepatan 17m/s, maka besar frekuensi suara yang diterima pendengar adalah..
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{1024}=\frac{340-17}{340-34}\\\\f_{p}\approx 1081Hz\]
3. Sebuah kereta bergerak menjauhi stasiun dengan kelajuan 72 km/jam sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 720 Hz. Diketahui cepat rambat suara di udara 340 m/s. Tentukan frekuensi yang didengar pengamat kalau pengamat itu:
- sedang duduk di stasiun
- bergerak mengejar kereta dengan kelajuan 36 km/jam
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
a. sedang duduk di stasiun\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{720}=\frac{340+0}{340+20}\\\\f_{p}=680Hz\]b. bergerak mengejar kereta dengan kelajuan 36 km/jam\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{720}=\frac{340+10}{340+20}\\\\f_{p}=700Hz\]
a. sedang duduk di stasiun\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{720}=\frac{340+0}{340+20}\\\\f_{p}=680Hz\]b. bergerak mengejar kereta dengan kelajuan 36 km/jam\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{720}=\frac{340+10}{340+20}\\\\f_{p}=700Hz\]
4. Gerbong kereta api ditarik oleh sebuah lokomotif bergerak meninggalkan stasiun dengan kelajuan 36 km/jam. Ketika itu, seorang petugas di stasiun meniup peluit dengan frekuensi 1.700 Hz. Jika kecepatan perambatan gelombang suara di udara 340 $ms^{-1}$, tentukanlah frekuensi suara peluit yang didengar oleh seorang pengamat di dalam kereta api.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
\[\frac{f_{p}}{f_{s}}=\frac{v\pm v_p}{v\pm v_s}\\\\\frac{f_{p}}{1700}=\frac{340+0}{340+10}\\\\f_{p}=1650Hz\]Jawaban Fisika dari Pak Dimpun
Post a Comment (0)