Suatu ambulans melaju sambil membunyikan sirine. Ambulans melaju dengan kecepatan 108 km/jam. Sirinenya memiliki frekuensi sebesar 800 Hz. Di tepi jalan, terdapat seorang pejalan kaki yang diam. Ambulans tersebut bergerak mendekati pejalan kaki tersebut. Cepat rambat bunyi di udara adalah 300 m/s. Pejalan kaki mendengar bunyi sirine dengan frekuensi sebesar 888,89 Hz. Nilai tersebut didapatkan dengan menggunakan konsep efek Doppler.
Penjelasan dengan langkah-langkah
Efek Doppler merupakan peristiwa perbedaan frekuensi yang didengar pengamat dengan frekuensi sumber bunyi asli karena gerak relatif antara pengamat dan sumber bunyi. Peristiwa ini dirumuskan sebagai berikut:
dengan:
fp: frekuensi bunyi yang didengar pengamat (Hz)
v: cepat rambat bunyi di udara (m/s)
vp: kecepatan gerak pengamat (m/s)
vs: kecepatan gerak sumber bunyi (m/s)
fs: frekuensi sumber bunyi asli (Hz)
Tanda positif atau negatif mengikuti ketentuan berikut:
- vp bernilai positif jika pengamat mendekati sumber
- vp bernilai negatif jika pengamat menjauhi sumber
- vs bernilai positif jika sumber menjauhi pengamat
- vs bernilai negatif jika sumber mendekati pengamat
Jika terdapat angin dalam peristiwa tersebut, rumusnya menjadi:
dengan va merupakan kecepatan angin (m/s). Tanda positif atau negatif pada kecepatan angin mengikuti ketentuan berikut:
- va bernilai positif jika angin searah dengan gerak sumber
- va bernilai negatif jika angin beralawanan arah dengan gerak sumber
Diketahui:
vs = -108 km/jam = -30 m/s (tanda negatif karena sumber mendekati pengamat)
fs = 800 Hz
vp = 0 m/s
v = 300 m/s
Ditanya: fp
Jawa:
Mari hitung frekuensi bunyi sirine yang didengar pejalan kaki tersebut.
Jadi, frekuensi yang didengar oleh pejalan kaki adalah sebesar 888,89 Hz.
Pelajari lebih lanjut
Pelajari lebih lanjut di Google News