Makalah dan penurunan rumus beserta manfaat Efek Doppler dilengkapi soal

Makalah dan penurunan rumus beserta manfaat Efek Doppler dilengkapi soal

 

Efek Doppler – adalah perubahan frekuensi atau pangjang gelombang suatu gelombang pada seorang penerima yang tengah bergerak relative pada sumber gelombang. Efek Doppler sendiri dinamai berdasarkan nama seorang ilmuran dari Austria yang memiliki nama Christian Doppler, ialah yang pertama kali menjelaskan fenomena mengenai hal tersebut di tahun 1842. Efek Doppler sendiri bisa ditemukan pada segala jenis gelombang, seperti gelombang air, gelombang cahaya, gelombang suara dan lain sebagainya.

Untuk kali ini kita akan membahas mengenai Efek Doppler yang terjadi pada gelombang suara pendengan yang merupakan penerima dari gelombang suara.

Bahasan kali ini adalah fenomena Efek Doppler yang terjadi pada gelombang suara, pendengar merupakan penerima gelombang.

Pada saat pendengar sedang diam dan mendengar suara yang berasal dari sumber suara yang juga diam, maka suara yang didengarkan akan mempunyai frekuensi yang sama dengan sumber suara. Akan tetapi sebalinya, contohnya seperti ketika anda mendengarkan sirine mobil yang berjalan menghampiri, maka suara sirine yang terdengar akan semakin meninggi hal ini disebut dengan pitch atau frekuensi suara yang semakin meninggi. Lalu pada saat mobil tersebut telah melewati anda dan berjalan semakin menjauh makan bunyi sirine akan mengecil, pitch akan merendah karena fenomena Efek Doppler yaitu perubahan frekuensi suara yang dihasilkan oleh sumber suara yang sedang bergerak.

 

Sumber : https://laelitm.com

Rumus Efek Doppler

Efek Doppler bisa dirumuskan seperti di bawah ini:

f_p = \frac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \times f_s

Diketahui :

fp adalah frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)

fs adalah frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)

v adalah kecepatan suara di udara (m/s)

vp adalah kecepatan pendengar -jika bergerak- (m/s)

vs adalah kecepatan sumber suara -jika bergerak- (m/s)

efek doppler ilustrasi

 

Coba perhatikan gambar di bawah ini:

Jika anda perhatikan rumus yang sudah dirangkum di atas maka tanda ± yang terdapat di atas memiliki arti jika + atau – tergantung pada posisi di pendengar dan sumber suara.

Berikut ini adalah perjanjian mengenai penggunaan tanda plus dan minus tersebut :

vp bernilai + (positif) apabila pendengar mendekati sumber suara, dan bernilai – (negatif) apabila menjauhi sumber suara

vs bernilai + (positif) apabila sumber suara menjauhi pendengar, dan bernilai – (negatif) apabila mendekati pendengar

 

Aplikasi Efek Doppler

  1. Sirine – suara yang dikeluarkan oleh sirine pada mobil ambulans, polisi maupun pemadam kebakaran dirancang untuk dapat memanfaatkan Efek Doppler semaksimal mungkin sehingga akan membuat pendengar semakin waspada terhadap mobil – mobil itu pada saat bergerak mendekati pendengar.
  2. Radar – Efek Doppler yang digunakan pada aplikasi beberapa jenis radar yang dimanfaatkan untuk mengkur objek yang diamati, dengan cara mengukur perubahan frekuensi yang diterima maka akan dapat mengukur kecepatan objek tersebut.
  3. Kesehatan – Echocardiogram adalah perangkat kesehatan yang memanfaatkan fenomena Efek Doppler untuk digunakan sebagai alat pengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan tissue secara akurat, alat ini pun bisa menghasilkan gambar jantung dan juga aliran – aliran darah dengan menggunakan suara ultrasonik Doppler 2 dimensi serta 3 dimensi.
  4. Industri – Ada beberapa instrument yang dipergunakan oleh insinyur untuk dapat mengetahui kecepatan aliran fluida di dalam pipa mau pun aliran eksternal seperti Laser Doppler velocimeter (LDV), accoustic Doppler velocimeter (ADV) dan Ultrasonic Doppler velocimetry (UDV) yang mempergunakan prinsip efek Doppler.
  5. Komunikasi – Satelit komunikasi yang mengorbit bumi setiap saat bisa mengalami fenomena Efek Doppler dikarenakan perubahan ketinggian permukaan bumi yang dilewati. Sehingga diperlukan suatu kompensasi Doppler Dinamik agar satelit bisa menerima sinyal dengan frekuensi yang konstan.
  6. Astronomi – Fenomena Efek Doppler bisa terjadi di luar angkasa, frekuensi gelombang elektromagnetik yang dihadilkan dari bintang – bintang yang bergerak di galaksi serta di luar galaksi, Efek Doppler sendiri dimanfaatkan untuk mencari informasi mengenai karakteristik bintang – bintang tersebut dan juga galaksi – galaksi.

 

Contoh Soal Efek Doppler

Jika ada sebuah mobil polisi yang menyalakan sirinenya dengan frekuensi 940 Hz dan bergerak dengan kecepatan 90 km/jam mendekati seseorang yang berdiri di pinggir jalan raya. Apabila kecepatan suara di udara sebesar 340 m/s, coba hitunglah berapa frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh orang yang berdiri di pinggir jalan raya tersebut?

Cara Mengerjakan :

Apabila diketahui bahwa vs = 90 km/jam = 25 m/s.

Dikarenakan sumber suara mendekati pendengar, sehingga vs (-)

Pendengar dalam kondisi diam maka vp = 0.

Jadi :

f_p = \frac{v \pm v_p}{v \pm v_s} \times f_s

f_p = \frac{340 \pm 0}{340 - 25} \times 940 = \frac{340}{315} \times 940 = 1.014,6 Hz

Cukup mudah kan, pembahasan contoh soal yang ada di atas. Semoga dengan contoh soal yang kami berikan bisa menambahkan informasi bagi anda semua dalam memecahkan soal Efek Doppler.

Demikian pembahasan mengenai Efek Doppler mulai dari pengertiannya, rumus dan pembahasan mengenai manfaat Efek Doppler bagi kehidupan manusia serta contoh soal yang kami kemas secara lengkap hanya untuk anda. Semoga pembahasan kali ini bisa memberikan tambahan informasi bagi anda ya.

Artikel Lainnya :

Pengertian Aves , Karakteristik Aves , dan Klasifikasinya