Kumpulan Contoh Soal Efek Doppler Fisika dan Pembahasannya Lengkap

Rumus efek Doppler untuk gelombang suara adalah:

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

f_penerima = 600 Hz × (330 m/s + 30 m/s) / (330 m/s + 45 m/s)

f_penerima = 600 Hz × (360 m/s) / (375 m/s)

f_penerima = 600 Hz × 0.96

f_penerima ≈ 576 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengendara motor yang berada di depan pemadam kebakaran adalah sekitar 576 Hz.

Contoh Soal Efek Doppler Bagian 7

7. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 400 m/s sedang menuju pengamat. Pesawat tersebut mengeluarkan sirene dengan frekuensi 1200 Hz.

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

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 7:

Diketahui:

• Kecepatan pesawat (v) = 400 m/s
• Frekuensi sirene pesawat (f_sumber) = 1200 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 = 1200 Hz × (340 m/s + v_penerima) / (340 m/s – 400 m/s)

f_penerima = 1200 Hz × (340 m/s + v_penerima) / (-60 m/s)

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

v_penerima = 400 m/s + 0 m/s v_penerima = 400 m/s

f_penerima = 1200 Hz × (340 m/s + 400 m/s) / (-60 m/s)

f_penerima = 1200 Hz × 740 m/s / (-60 m/s)

f_penerima ≈ -14,800 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengamat saat pesawat mendekati dengan kecepatan tersebut adalah sekitar -14,800 Hz.

Dalam konteks ini, hasil negatif menunjukkan bahwa frekuensi yang didengar oleh pengamat menjadi lebih rendah.

Baca Juga :

Contoh-contoh Gelombang Bunyi dalam Kehidupan Sehari hari yang Ada Disekitar Kita

Contoh Soal Efek Doppler Bagian 8

8. Sebuah ambulans bergerak dengan kecepatan 60 km/jam menuju rumah sakit, frekuensi sirine ambulans adalah 800 Hz.

Hitunglah frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil yang bergerak dengan kecepatan 80 km/jam menuju ambulans.

Pembahasan contoh soal Efek Doppler Bagian 8:

Kita dapat menggunakan rumus efek Doppler untuk menghitung frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil:

f’ = f * ((v + vo) / (v + vs))

Diketahui:

• f’ adalah frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil
• f adalah frekuensi sumber (800 Hz)
• v adalah kecepatan suara dalam udara (sekitar 343 m/s)
• vo adalah kecepatan ambulans (60 km/jam = 16.67 m/s)
• vs adalah kecepatan pengemudi mobil (80 km/jam = 22.22 m/s)

f’ = 800 Hz * ((343 m/s + 16.67 m/s) / (343 m/s – 22.22 m/s))

f’ = 800 Hz * (359.67 m/s / 320.78 m/s)

f’ ≈ 895 Hz

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil adalah sekitar 895 Hz.