Kumpulan Contoh Soal Efek Doppler Fisika dan Pembahasannya Lengkap

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 1:

Kecepatan mobil (v) = 30 m/s

Frekuensi klakson mobil (f_sumber) = 400 Hz

Kecepatan bunyi (v_bunyi) = 340 m/s

Rumus Efek Doppler untuk gelombang suara adalah:

f_penerima = f_sumber × (v_bunyi + v_penerima) / (v_bunyi + v_sumber)

f_penerima = 400 Hz × (340 m/s + 30 m/s) / (340 m/s + 0)

f_penerima = 400 Hz × (370 m/s) / (340 m/s)

f_penerima ≈ 432.94 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah sekitar 432.94 Hz.

Baca Juga :

Bunyi Hukum Gravitasi Newton dan Rumusnya beserta Contoh Penerapannya

Contoh Soal Efek Doppler Bagian 2

2. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 600 m/s dan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi 1000 Hz.

Jika pesawat tersebut mendekati pengamat dengan kecepatan tersebut, hitung frekuensi yang didengar oleh pengamat jika kecepatan suara adalah 340 m/s.

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 2:  

• Kecepatan pesawat (v) = 600 m/s
• Frekuensi bunyi pesawat (f_sumber) = 1000 Hz
• Kecepatan bunyi (v_bunyi) = 340 m/s

Rumus Efek Doppler untuk gelombang suara adalah:

f_penerima = f_sumber × (v_bunyi + v_penerima) / (v_bunyi + v_sumber)

f_penerima = 1000 Hz × (340 m/s + v_penerima) / (340 m/s + 600 m/s)

f_penerima = 1000 Hz × (340 m/s + v_penerima) / 940 m/s

Untuk mencari v_penerima, kita bisa menggabungkan rumus dengan persamaan berikut: v_penerima = v – v_sumber

v_penerima = 600 m/s – 340 m/s v_penerima = 260 m/s

f_penerima = 1000 Hz × (340 m/s + 260 m/s) / 940 m/s

f_penerima = 1000 Hz × 600 m/s / 940 m/s

f_penerima ≈ 637.23 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengamat adalah sekitar 637.23 Hz.

Contoh Soal Efek Doppler Bagian 3

3. Sebuah ambulans dengan kecepatan 40 m/s sedang dalam perjalanan mendekati pengamat. Klakson ambulans menghasilkan suara dengan frekuensi 800 Hz.

Jika kecepatan bunyi adalah 343 m/s, hitung frekuensi yang didengar oleh pengamat saat ambulans mendekat.

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 3:

Diketahui:

• Kecepatan ambulans (v) = 40 m/s
• Frekuensi klakson ambulans (f_sumber) = 800 Hz
• Kecepatan bunyi (v_bunyi) = 343 m/s

f_penerima = 800 Hz × (343 m/s + v_penerima) / (343 m/s + 40 m/s)

f_penerima = 800 Hz × (343 m/s + v_penerima) / 383 m/s

Untuk mencari v_penerima, kita bisa menggabungkan rumus dengan persamaan berikut: v_penerima = v – v_sumber

v_penerima = 40 m/s – 0 m/s v_penerima = 40 m/s

f_penerima = 800 Hz × (343 m/s + 40 m/s) / 383 m/s

f_penerima = 800 Hz × 383 m/s / 383 m/s

f_penerima = 800 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengamat saat ambulans mendekat adalah 800 Hz, sama dengan frekuensi klakson ambulans.

Contoh Soal Efek Doppler Bagian 4

4. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 300 m/s menuju ke utara. Pesawat tersebut mengeluarkan suara dengan frekuensi 1200 Hz.

Jika kecepatan bunyi adalah 340 m/s, hitung frekuensi yang didengar oleh pengamat yang berada di utara pesawat.

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 4:

• Kecepatan pesawat (v) = 300 m/s
• Frekuensi bunyi pesawat (f_sumber) = 1200 Hz
• Kecepatan bunyi (v_bunyi) = 340 m/s