Rumus Efek Doppler dan Pelayangan Lengkap dengan Contoh

Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang pada seorang penerima yang sedang bergerak relatif terhadap sumber gelombang. Efek doppler pertama kali diamati oleh fisikawan bernama Christian Doppler.

Doppler 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 (pengamat). 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. Inilah fenomena Efek Doppler, yakni perubahan frekuensi suara yang dihasilkan oleh sumber suara yang bergerak.

Baca juga: Gelombang Bunyi (Materi Fisika Lengkap)

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.

Aplikasi Efek Doppler

Efek Doppler ini dapat diaplikasikan dalam beberapa hal diantaranya:

- Sirene – Suara yang dikeluarkan sirene pada mobil ambulans, polisi, ataupun pemadam kebakaran

- Kesehatan – Echocardiogram merupakan perangkat kesehatan yang menggunakan fenomena efek Doppler untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan tissue secara akurat.

Rumus Efek Doppler

dimana:
f_p adalah frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
f_s adalah frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)
v adalah kecepatan suara di udara (m/s)
v_p adalah kecepatan pendengar -jika bergerak- (m/s)
v_s adalah kecepatan sumber suara -jika bergerak- (m/s)

Baca Juga: Perambatan Bunyi Dan Kuat Bunyi

Perhatikan rumus diatas, tanda ± di atas dapat berarti + (positif) ataupun – (negatif) tergantung kondisi si pendengar dan juga sumber suara. Berikut ini perjanjian mengenai pemakaian tanda plus dan minus tersebut:

• v_p bernilai + (positif) jika si pendengar mendekati sumber suara, dan bernilai – (negatif) jika menjauhi sumber suara

• v_s bernilai + (positif) jika sumber suara menjauhi pendengar, dan bernilai – (negatif) jika mendekati pendengar

 Contoh Soal Efek Doppler 1

Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kelajuan 30 m/s mendekati seseorang yang berdiri di pinggir jalan. Frekuensi sumber bunyi 360 Hz dan cepat rambat bunyi di udara adalah 380 m/s. Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah …

Pembahasan :

Diketahui :
v_s = – 30 m/s
v_p = 0
f_s = 360 hz
v = 380 m/s

Ditanya : f_{p =?}

Jawab :

Contoh Soal Efek Doppler 2

Sumber bunyi dan pendengar bergerak saling mendekati dengan kecepatan yang sama yaitu 20 m/s. Jika pendengar mendengar bunyi dari sumber dengan frekuensi 720 hz frekuensi sumber yang sebenarnya adalah...

Pembahasan:

Diketahui :
v_s = v_p = 20 m/s
fp = 720 hz
Ambil kecepatan bunyi di udara yaitu 340 m/s

Ditanya : f_{s =?}

Jawab :

Demikian pembahasan materi Efek Doppler lengkap dengan soal dan pembasan supaya kalian menjadi lebih paham. Terima kasih sudah membaca artikel disini dan semoga bermanfaat yah.