Efek Doppler Fisika Kelas 12 Siswanto Sukaryadi 2009
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
32
O
§ ·
¨ ¸
© ¹
s b
v v
= f
v 1+
. . . 2.13 Laju gelombang v hanya bergantung pada sifat-sifat medium dan tidak
bergantung pada laju sumber. Pada sumber yang bergerak mendekati pengamat, frekuensi f’ yang melewati suatu titik yang diam terhadap
medium adalah:
O
s m
v f
f = =
v v
1 . . . 2.14
Apabila sumber bergerak menjauhi pengamat maka frekuensinya adalah:
O
s b
f v
f = =
v v
1+
. . . 2.15 Jika sumber dalam keadaan diam dan pengamat bergerak relatif
terhadap medium maka tidak ada perubahan panjang gelombang yang melewati penerima. Frekuensi yang melewati pengamat akan bertambah
jika pengamat bergerak mendekati sumber dan berkurang jika pengamat bergerak menjauhi sumber.
Banyaknya gelombang yang diterima oleh pangamat diam dalam waktu
t adalah banyaknya gelombang dalam jarak v . t sebanyak v .
O
t
. Bila pengamat bergerak dengan laju relatif v
p
terhadap medium maka pengamat akan melalui sejumlah gelombang tambahan v
p
. O
t
. Jumlah total gelombang yang melewati pengamat dalam waktu
t adalah:
O O
p p
v t v
t v v
N = =
t .
. +
+
Frekuensi yang diterima pengamat yang bergerak mendekati sumber adalah:
O O
N v
f = =
t +
§ ·
¨ ¸
© ¹
p
v f = f
v
1
. . . 2.16
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
33
Jika pengamat bergerak menjauhi sumber, frekuensi yang teramati adalah:
§ ·
¨ ¸
© ¹
p
v f = f
v
1
. . . 2.17 Jika baik pengamat maupun sumber bergerak terhadap
medium maka hasil yang dituliskan pada persamaan 2.14 – 2.17 dapat dituliskan sebagai berikut.
p s
v v f =
f v v
± ±
. . . 2.18 Untuk mempermudah penggunaan tanda + atau - kita
dapat menggunakan bantuan gambar di bawah ini.
Sebuah mobil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz. Jika laju mobil 20 ms, dan laju bunyi di udara 340 ms, tentukan frekuensi sirine yang didengar oleh
pengamat
Penyelesaian:
Diketahui: v = 340 ms v
p
= 0 v
s
= 20 ms f
o
= 400 Hz
Ditanyakan: f = . . . ?
Gambar 2.9 Ilustrasi penentuan tanda + atau - pada kecepatan dalam efek Doppler
V
p
= – V
p
= +
pengamat V
s
= – V
s
= +
Sumber: Dok. CAP
sumber
Sebaiknya Tahu
Beberapa saat setelah pesawat jet bergerak dengan kecepatan
melebihi kecepatan suara di udara, akan terjadi benturan
antar partikel udara. Benturan tersebut menimbulkan ledakan
yang terdengar sebagai suara menggelegar. Jika pesawat jet
terbang terlalu rendah akan me- nyebabkan getaran yang dapat
mengakibatkan pecahnya kaca pada gedung-gedung.
Gambar 2.10 Benturan antar- partikel udara menimbulkan bom
sonik
Bom Sonik
Sumber: Dok. CAP
Agar kamu lebih mudah memahami efek Doppler, pelajarilah contoh soal berikut ini
Contoh Soal
Kompetensi Fisika Kelas XII Semester 1
34
Jawab: Dengan menggunakan persamaan 2.18 dapat kita tentukan
bahwa:
f =
340 × 400
340 20
f = 425 Hz Jadi frekuensi yang terdengar oleh pengamat adalah 425 Hz.
Intensitas Bunyi
Gambar 2.11 Sumber gelombang bunyi dianggap sebagai titik dan
gelombang bunyi merambat secara konsentris dalam ruang tiga dimensi
S R