Soal Efek Doppler dan Pembahasan

Efek Doppler: f_p = (v±v_p)f_s/(v±v_s) 

v_p (+) pendengar  mendekati sumber bunyi

v_p (-) pendengar  menjauhi sumber bunyi

v_s (+) sumber bunyi menjauhi pendengar  

v_s (-) sumber bunyi mendekati pendengar  

1. Pengeras suara (loudspeaker)vp memancarkan suara 200 Hz diikat pada ujung seutas tali 2 meter. Jika tali itu diputar menempuh lintasan melingkar vertikal pada kelajuan 120 rad/menit (lihat gambar)

Frekuensi maksimum yang dapat didengar oleh seorang pengamat yang diam adalah . . .

Pembahasan:

fs = 200 Hz

R = 2 m

ω = 120 rad/menit = 2 rad/s

fp max = ?

*Cari dulu kecepatan linier

vs = ω.R = 2.2 = 4 m/s 

*Karena ditanyakan maksimum, maka sumber bunyi mendekat

fp = (v+vp)/(v-vs) fs 

fp = (340+0)/(340-4) 200

fp = 340/336 (200)

fp = 202,3 Hz

2. Sebuah mobil ambulans dan seorang anak bergerak saling menjauhi. Mobil ambulans membunyikan sirine berfrekuensi 50 Hz dan bergerak dengan kecepatan 20 m/s sedangkan anak bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Jika cepat rambat bunyi 340 m/s. Berapakah frekuensi bunyi sirine yang didengaranak (f_p) berdasarkan azas Doppler!

Pembahasan:

Frekuensi sumber, f_s = 50 Hz

Kecepatan sumber, v_s = 20 m/s

Kecepatan anak, v_p = 5 m/s

Cepat rambat bunyi, v = 340 m/s

 

Frekuensi didengar anak adalah:

f_p = (v - v_p)f_s / (v + v_s) 

f_p = (340 - 5)50/(340+20)

f_p = 46,53 Hz

Share :