Pengertian Efek Doppler- Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang resonansi. Resonansi merupakan peristiwa yang melibatkan frekuensi di dalamnya. Pada topik ini, kalian akan belajar tentang efek Doppler yang juga masih berkaitan dengan frekuensi. Seperti apakah efek Doppler itu? Mari kita cari tahu.

Pengertian Efek Doppler

☀☀☀ KONSEP ☀☀☀

Efek Doppler adalah fenomena perbedaan frekuensi akibat gerak relatif yang terjadi antara sumber bunyi dan pendengar. Fenomena ini pertama kali diamati oleh fisikawan asal Austria, yaitu Christian Andreas Doppler, sehingga disebut efek Doppler.

Apabila pendengar dan sumber bunyi sama-sama diam, maka frekuensi bunyi yang didengar pendengar sama dengan frekuensi sumber bunyinya. Akan tetapi, apabila salah satu atau keduanya bergerak, baik itu pendengar atau sumber bunyinya, maka frekuensi bunyi yang didengar pendengar akan berbeda. Perbedaan frekuensi itulah yang akan menghasilkan efek Doppler. Efek Doppler ditinjau dari tiga keadaan berikut.

1. Sumber bunyi yang diam terhadap pendengar yang bergerak

Saat bel sekolah berbunyi, kalian akan berlarian menuju kelas masing-masing, sementara bel tersebut tetap berada pada tempatnya atau diam. Peristiwa ini menggambarkan bel sebagai sumber bunyi yang diam terhadap pendengar yang bergerak. Pada peristiwa ini, terdapat dua keadaan, yaitu pendengar mejauhi sumber bunyi atau mendekati sumber bunyi. Secara matematis, frekuensi yang didengar pendengar dirumuskan sebagai berikut.

$f_{p} = (\frac{v \pm v_{p}}{v}) f_{s}$

Keterangan:

fp = frekuensi pendengar (Hz);

v = kecepatan gelombang bunyi di udara (340 m/s);

vp = kecepatan pendengar (m/s); dan

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz).

Catatan:

2. Pendengar yang diam terhadap sumber bunyi yang bergerak

Saat kalian duduk di stasiun, kalian akan mendengar bunyi klakson kereta api yang datang dan pergi. Peristiwa ini menggambarkan kalian sebagai pendengar yang diam terhadap klakson sebagai sumber bunyi yang bergerak. Pada peristiwa ini juga terdapat dua keadaan, yaitu sumber bunyi mendekati atau menjauhi pendengar. Secara matematis, frekuensi yang didengar pendengar dirumuskan sebagai berikut.

$f_{p} = (\frac{v}{v \pm v_{s}}) f_{s}$

Keterangan:

fp = frekuensi pendengar (Hz);

v = kecepatan gelombang bunyi di udara (340 m/s);

vs = kecepatan sumber bunyi (m/s); dan

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz).

Catatan:

3. Sumber bunyi dan pendengar sama-sama bergerak

Peristiwa sumber bunyi dan pendengar sama-sama bergerak dapat dijumpai saat kalian berlari mengejar kereta api yang membunyikan klaksonnya. Klakson senantiasa bergerak terhadap kalian yang juga bergerak. Persamaan umum frekuensi yang didengar pendengar pada keadaan ini dirumuskan sebagai berikut.

$f_{p} = (\frac{v \pm v_{p}}{v \pm v_{s}}) f_{s}$

Keterangan:

fp = frekuensi pendengar (Hz);

v = kecepatan gelombang bunyi di udara (340 m/s);

vp = kecepatan pendengar (m/s);

vs = kecepatan sumber bunyi (m/s); dan

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz).

Catatan:

☀☀☀ PELAYANGAN BUNYI ☀☀☀

Bila ada dua gelombang bunyi yang mempunyai selisih frekuensi sangat kecil dengan amplitudo yang sama, maka interferensi kedua gelombang tersebut akan menyebabkan terjadinya pengerasan dan pelemahan bunyi secara bergantian. Frekuensi pelayangan bunyi dapat ditentukan dari selisih frekuensi kedua gelombang tersebut. Secara matematis, dirumuskan dengan:

$f_{n} = f_{2} - f_{1}$

Keterangan:

fn = frekuensi pelayangan; dan

f1, f2 = frekuensi sumber bunyi, f2 > f1.

Contoh Soal

Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 12 m/s menjauhi pendengar yang diam. Jika frekuensi sumber bunyi tersebut adalah 200 Hz, maka frekuensi yang didengar oleh pendengar adalah ....

Penyelesaian:

Diketahui:

vs = 12 m/s

fs = 200 Hz

v = 340 m/s

Ditanya: fp = ... ?

Dijawab:

Oleh karena sumber bunyi bergerak menjauhi pendengar yang diam, maka vs bertanda (+), sehingga:

\begin{array}{l} f_{p} = (\frac{v}{v + v_{s}}) f_{s} \\ \Leftrightarrow f_{p} = (\frac{340}{340 + 12}) (200) \\ \Leftrightarrow f_{p} = 193, 18 \approx 193 H z \end{array}

Jadi, frekuensi yang didengar oleh pendengar adalah 193 Hz.

Nah, kalian telah selesai belajar tentang efek Doppler. Sekarang, saatnya kalian mengasah kemampuan dengan mengerjakan latihan soal-soal berikut ini.

Pengertian Efek Doppler