Materi Fisika Efek Doppler

Efek Doppler yaitu peristiwa terjadinya perubahan frekuensi bunyi yang diterima oleh pendengar akan berubah jika terjadi gerakan relatif antara sumber bunyi dan pendengar

Frekuensi bunyi yang diterima pendengar bergantung pada jumlah getaran yang datang ke telinga tiap satu satuan waktu. Karena gerak relatif antara pendengar dan sumber, jumlah getaran yang diterima pendengar tidak selalu sama dengan jumlah getaran yang dihasilkan sumber bunyi tiap satu satuan waktu.

Jika sumber bunyi bergerak dengan kecepatan v_s dan dengan frekuensi f_s sedangkan pendengar bergerak dengan kecepatan v_p , maka frekuensi yang diterima pendengar jika terjadi gerakan relatif antara sumber bunyi dan pendengar dapat dirumuskan :

Keterangan :

f_p = frekuensi bunyi yang diterima pendengar (Hz)

f_s = frekuensi sumber bunyi (Hz)

v = cepat rambat bunyi di udara (m/s)

v_p = kecepatan pendengar (m/s)

v_s = kecepatan sumber bunyi (m/s)

Untuk Pendengar : v_p bertanda positif apabila pendengar bergerak mendekati sumber bunyi  dan sebaliknya v_p bertanda negatif apabila pendengar bergerak menjauhi sumber bunyi.

Untuk Sumber Bunyi : v_s bertanda positif apabila pendengar bergerak menjauhi pendengar  dan sebaliknya v_s bertanda negatif apabila pendengar bergerak mendekati  pendengar.

Contoh :

Jika ambulans bergerak dengan kecepatan v_s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi f_s menjauhi mobil sedan  dibelakangnya yang bergerak dengan arah yang sama dengan kecepatan v_p , maka  frekuensi yang sirine yang didengar mobil sedan adalah

Berdasarkan ketentuan tanda kecepatan persamaannya adalah sebagai berikut :

Pada perumusan efek Doppler yang diatas, kita mengabaikan pengaruh angin, jika pengaruh angin diperhitungkan, misalnya angin bertiup dengan kecepatan v_a , maka persamaannya adalah sebagai berikut :

      a. Angin yang bergerak searah dengan perambatan gelombang (dari sumber menuju pendengar), cepat rambat gelombang menjadi: v’ = v + v_a , sehingga rumus efek Doppler menjadi :

     b. Angin yang bergerak berlawanan dengan arah perambatan gelombang (dari pendengar menuju sumber), cepat rambat gelombang menjadi v^’ = v – v_a sehingga rumus efek doppler menjadi: 

        Ket :

         V_a = kecepatan angin (m/s)