Rumus Efek Doppler dalam Fisika

Ilustrasi rumus Doppler. Sumber: unsplash.com/ Pawel Czerwinski

Ketika seseorang berada jauh dari sumber bunyi, maka suara yang ditangkap oleh telinganya akan berkurang. Dalam fisika, hal tersebut bisa diperhitungan menggunakan rumus efek doppler.

Misalnya pada parade sound, suara sound system bisa sampai membuat kaca rumah di sekitarnya bergetar. Sedangkan rumah yang jauh dari keberadaan sound tidak terpengaruh sama sekali.

Rumus Efek Doppler

Ilustrasi rumus Doppler. Sumber: unsplash.com/unsplash+

Mengutip dari buku Kumpulan Lengkap Rumus Fisika SMA karya Esvandiari (hal. 48), rumus efek Doppler dipergunakan untuk mengetahui frekuensi yang dipancarkan oleh sumber bunyi. Saat sumber bunyi dekat dengan pendengar, maka frekuensinya akan lebih tinggi.

Sebaliknya, saat sumber bunyi semakin jauh dari pendengar, maka frekuensi yang ditangkap pendengaran akan lebih rendah. Secara kuantitatif, rumus dari efek Doppler dapat dinyatakan dalam persamaan berikut ini.

fp= v - vp ÷ v - vs × fs

Keterangan:

fp = frekuensi sumber bunyi yang terdengar (Hz)

v = kecepatan udara (m/s)

vp = kecepatan pendengar (m/s)

vs = kecepatan gerak sumber bunyi (m/s)

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

Contoh Soal Penggunaan Rumus Efek Doppler

Ilustrasi rumus Doppler. Sumber: unsplash.com/unsplash+

Berikut ini contoh soal untuk mengetahui bagaimana cara menggunakan rumus efek Doppler.

Contoh Soal 1

Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 918 Hz, bergerak mendekati seorang pendengar dengan kecepatan 34 m/s. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 m/s.

Jika pendengar bergerak dengan kecepatan 17 m/s searah dengan gerak sumber bunyi, berapakah frekuensi yang didengar oleh pendengar?

Pembahasan:

fs = 918 Hz

vs= 34 m/s (sumber mendekati pendengar)

v = 340 m/s

vp = -17 m/s (pendengar menjauhi sumber)

fp= v - vp ÷ v - vs × fs

fp= 340-17 ÷ 340-34 × 918

fp= 969Hz

Contoh Soal 2

Frekuensi sebuah sumber bunyi diketahui sebesar 800 Hz. Bunyinya mendekati seseorang dengan kecepatan 30 m/s. Sedangkan kecepatan rambat bunyinya di udara adalah 100 m/s.

Jika orang tersebut bergerak dengan kecepatan 20 m/s searah dengan gerak sumber bunyi, berapakah frekuensi yang didengar olehnya?

Pembahasan

fs = 800 Hz

vs= 30 m/s (sumber mendekati pendengar)

v = 100 m/s

vp = -20 m/s (pendengar menjauhi sumber)

fp= v - vp ÷ v - vs × fs

fp= 100-20 ÷ 100-30 × 800

fp= 80 ÷ 70 × 800

fp= 914,2 Hz

Baca juga: Mengenal Rumus Molekul dan Rumus Empiris beserta Penjelasannya

Rumus efek Doppler yang sudah dibahas dalam artikel ini akan membantu siswa lebih paham terhadap fungsi rumus dan cara menggunakannya. (IMA)