Contoh-contoh Soal Efek Doppler dan Pembahasannya Lengkap
Contoh-contoh Soal Efek
Doppler dan Pembahasannya Lengkap – Sudahkah kamu mendapat materi tentang Efek
Doppler di sekolah?
Efek Doppler adalah perubahan frekuensi gelombang suara atau cahaya yang disebabkan oleh gerakan relatif antara sumber gelombang dan penerima gelombang.
Sebagai bahan belajar, artikel kali ini memuat contoh soal Efek Doppler yang sudah disertai dengan pembahasannya agar semakin mempermudah kamu.
Penggunaan Rumus Efek Doppler
Daftar Isi
Daftar Isi
Sedangkan rumus untuk menghitung Efek Doppler untuk gelombang bunyi dan cahaya adalah sebagai berikut:
1. Efek Doppler untuk Gelombang Suara
a. Untuk sumber
yang mendekat (gerakan ke arah penerima):
b. Untuk sumber
yang menjauh (gerakan menjauh dari penerima):
di mana:
adalah frekuensi yang dideteksi oleh penerima,
adalah frekuensi asli gelombang suara,
adalah kecepatan suara dalam medium (misalnya, udara),
adalah kecepatan sumber suara terhadap medium,
adalah kecepatan penerima gelombang (pengamat) terhadap medium.
2. Efek Doppler untuk Gelombang Cahaya
a. Untuk cahaya
yang mendekat (gerakan ke arah pengamat):
b. Untuk cahaya
yang menjauh (gerakan menjauh dari pengamat):
di mana:
adalah pergeseran frekuensi (atau panjang gelombang) yang dideteksi oleh pengamat,
adalah frekuensi asli gelombang cahaya,
adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa,
adalah kecepatan sumber cahaya terhadap medium,
adalah kecepatan pengamat terhadap medium.
Latihan Contoh Soal Efek Doppler
Contoh Soal Efek Doppler – Bagian 1
Soal 1:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 30 m/s mendekati
pengamat yang berada di tepi jalan. Mobil tersebut menghasilkan bunyi dengan
frekuensi 500 Hz.
Jika kecepatan bunyi adalah 343 m/s, hitunglah frekuensi
yang didengar oleh pengamat.
Pembahasan:
Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah sekitar
522 Hz.
Soal 2
Sebuah sumber suara bergerak menjauhi pengamat dengan
kecepatan 20 m/s. Jika frekuensi sumber suara adalah 1000 Hz dan kecepatan
bunyi adalah 343 m/s.
Berapa frekuensi yang didengar oleh pengamat?
Pembahasan:
Frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah sekitar 1064
Hz.
Soal 3
Sebuah bintang bergerak menjauhi Bumi dengan kecepatan .
Jika panjang gelombang cahaya bintang adalah , berapa panjang gelombang yang dapat diamati oleh di Bumi?
Pembahasan:
Panjang gelombang yang diamati oleh pengamat di Bumi adalah sekitar .
Soal 4
Diketahui pesawat terbang bergerak dengan kecepatan mendekati Approach Control Unit di darat. Pesawat menghasilkan suara dengan frekuensi .
Jika kecepatan bunyi adalah , berapa frekuensi yang didengar oleh petugas?
Pembahasan:
Frekuensi yang didengar oleh petugas adalah sekitar .
Contoh Soal Efek Doppler – Bagian 2
Soal 5
Terdeteksi sumber cahaya bergerak menjauh dengan kecepatan .
Diketahui panjang gelombang cahaya adalah , lalu berapakah panjang gelombangnya?
Pembahasan:
Panjang gelombang sumber cahaya tersebut adalah sekitar .
Soal 6
Radar menangkap kapal selam bergerak menuju permukaan laut dengan kecepatan .
Kecepatan bunyi di air adalah dan kapal selam mengeluarkan suara dengan frekuensi .
Berapa frekuensi yang didengar oleh pengamat di permukaan
laut?
Pembahasan:
Soal 7
Diprediksi sebuah galaksi bergerak menjauhi pengamat di Bumi dengan kecepatan .
Cahaya yang diterima oleh pengamat memiliki panjang gelombang awal . Hitunglah panjang gelombang yang nantinya dapat diamati oleh NASA.
Pembahasan:
Panjang gelombang yang diamati oleh NASA adalah sekitar .
Soal 8
Terlihat mobil yang bergerak mendekat dengan kecepatan . Sumber suara di dalam mobil menghasilkan suara dengan frekuensi .
Jika kecepatan bunyi adalah , hitunglah frekuensi yang didengar!
Pembahasan:
Contoh Soal Efek Doppler – Bagian 3
Soal 9
Lampu berkedip dengan frekuensi pada suatu kendaraan yang bergerak menuju pengamat dengan kecepatan .
Hitunglah frekuensi kedipan yang didengar, jika kecepatan cahaya adalah !
Pembahasan:
Soal 10
Sebuah balon udara bergerak terlihat menjauh dengan kecepatan . Sumber suara di dalam balon udara menghasilkan suara dengan frekuensi .
Jika kecepatan bunyi adalah , berapa frekuensi yang dapat didengar?
Pembahasan:
Soal 11
Roket bergerak menuju stasiun luar angkasa dengan kecepatan .
Frekuensi gelombang radio yang dikeluarkan oleh roket adalah ,
Berapa frekuensi yang akan didengar oleh stasiun luar angkasa? .
Pembahasan:
Jadi, frekuensi yang akan didengar oleh stasiun luar angkasa adalah sekitar .
Soal 12
Helikopter bergerak menuju seorang pejalan kaki dengan kecepatan .
Jika frekuensi bunyi yang dihasilkan oleh helikopter adalah dan kecepatan bunyi adalah , berapa frekuensi yang didengar oleh pejalan kaki?
Pembahasan:
Frekuensi yang didengar oleh pejalan kaki adalah sekitar .
Contoh Soal Efek Doppler – Bagian 4
Soal 13
Meteor terdeteksi bergerak mendekati bumi dengan kecepatan .
Panjang gelombang cahaya yang diterima oleh pengamat adalah . Hitunglah panjang gelombang yang dimiliki oleh galaksi tersebut.
Pembahasan:
Panjang gelombang yang dimiliki oleh galaksi tersebut adalah sekitar .
Soal 14
Sebuah kapal bergerak menjauhi pengamat dengan kecepatan .
Apabila frekuensi bunyi yang dihasilkan oleh kapal adalah dan kecepatan bunyi di air adalah , berapa frekuensi yang didengar oleh pengamat?
Pembahasan:
Soal 15
Terlihat sebuah lampu berkedip dengan frekuensi pada suatu kendaraan yang bergerak menjauhi gedung dengan kecepatan .
Jika kecepatan cahaya adalah , berapa frekuensi kedipan yang didengar?
Pembahasan:
Soal 16
Pada sebuah bandara terdapat pesawat terbang yang melaju dengan kecepatan menuju bandara. Sumber suara di pesawat menghasilkan suara dengan frekuensi .
Jika kecepatan bunyi adalah , berapa frekuensi yang didengar oleh penumpang di bandara?
Pembahasan:
Sehingga, frekuensi yang didengar oleh penumpang di darat adalah sekitar \(1094.12 \, \text{Hz}\).
Contoh Soal Efek Doppler – Bagian 5
Soal 17
Komet kecil terlihat bergerak menjauhi pegunungan dengan kecepatan .
Panjang gelombang cahaya yang diterima oleh petugas pengamatan adalah . Hitunglah panjang gelombang yang dimiliki oleh komet tersebut.
Pembahasan:
Panjang gelombang yang dimiliki oleh komet tersebut adalah sekitar .
Soal 18
Motor bergerak dengan kecepatan mendekati pejalan kaki yang berada di pinggir jalan.
Motor tersebut menghasilkan bunyi dengan frekuensi . Jika kecepatan bunyi adalah , hitunglah frekuensi yang didengar oleh pejalan kaki tersebut.
Pembahasan:
Oleh karena itu, frekuensi yang didengar oleh pejalan kaki adalah .
Soal 19
Sebuah helikopter bergerak menuju seorang pengamat dengan kecepatan .
Frekuensi bunyi yang dihasilkan oleh helikopter adalah , dan kecepatan bunyi adalah . Berapa frekuensi yang didengar oleh pengamat?
Pembahasan:
Soal 20
Energi cahaya diketahui bergerak mendekati kantor gubernur dengan kecepatan .
Jika panjang gelombang cahaya adalah , berapa panjang gelombang yang dapat terlihat?
Pembahasan:
Penutup
Apakah artikel Mamikos tentang contoh soal Efek Doppler dan
penjelasannya mudah untuk kamu pahami?
Semoga artikel ini bermanfaat untuk menambah pemahaman kamu tentang Efek Doppler, ya!
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: