Jakarta -
Dalam kehidupan sehari-hari, contoh fenomena efek Doppler dapat kita temukan misalnya saat mendengar bunyi sirene mobil pemadam kebakaran dari kejauhan.
Semakin mendekat ke arah kita, frekuensi suaranya semakin jelas dan sebaliknya. Peristiwa ini terjadi karena adanya perbedaan frekuensi yang didengar dan dihasilkan.
Bagaimana efek Doppler terjadi, apa rumus efek Doppler? Lalu, apakah ada kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari? Berikut penjelasannya.
Efek Doppler pertama kali dikemukakan oleh Christian Johann Doppler di tahun 1942, seperti dilansir A New Doppler Effect: Germany 2012 karya Florian Petrescu (2012).
Fisikawan asal Austria tersebut mengatakan bahwa efek Doppler adalah fenomena saat terjadi perubahan frekuensi gelombang karena adanya perpindahan sumber dan detektor/pendengar.
Frekuensi akan semakin tinggi jika detektor mendekat ke arah sumber, begitupun sebaliknya.
Dalam hal ini, efek Doppler menunjukkan perubahan panjang gelombang yang ditangkap akibat adanya gerakan relatif dari pengamat maupun sumber gelombang.
Seperti contoh suara sirene mobil pemadam kebakaran di atas, efek Doppler terjadi saat sumber suara bergerak ke arah pendengar atau sebaliknya.
Berbeda jika pendengar diam mendengar suara dari sumber suara yang diam, frekuensi suara yang kita dengan sama dengan suara yang dihasilkan sumber.
Efek Doppler dalam fisika didefinisikan sebagai peningkatan atau penurunan frekuensi pada suara, cahaya, atau gelombang lain ketika sumber dan pengamat bergerak menuju atau menjauh satu sama lain.
Rumus Efek Doppler
Rumus atau Formula Efek Doppler Foto: dok detikEdu |
atau
fp = [(v ± vp) / (v ± vs)] × fs
keterangan:
fp: frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
fs: frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)
v: kecepatan suara di udara (m/s)
vp: kecepatan pendengar -jika bergerak- (m/s)
vs: kecepatan sumber suara -jika bergerak- (m/s)
Tanda ± dalam rumus artinya dapat berlaku positif (-) maupun negatif (-), dengan melihat kondisi pendengar dan sumber gelombang suara. Berikut beberapa perjanjian dan ketentuan pemakaian tanda plus minus tersebut.
- vp bernilai + (positif) apabila si pendengar mendekati sumber suara
- vp bernilai - (negatif) apabila si pendengar menjauhi sumber suara
- vs bernilai + (positif) apabila sumber suara menjauhi pendengar
- vs bernilai - (negatif) jika mendekati pendengar
Kegunaan Efek Doppler
Tak hanya berlaku untuk gelombang suara, efek Doppler juga bekerja untuk semua jenis gelombang termasuk cahaya. Efek Doppler diaplikasikan pada sirene, radar, pengukuran aliran darah, komunikasi satelit, audio, pengukuran getaran, astronomi, dan lainnya.
Berikut ini beberapa contoh kegunaan efek Doppler dalam kehidupan manusia yaitu:
- Ahli meteorologi menggunakan efek Doppler untuk melacak badai
- Dokter menggunakan efek Doppler untuk mendiagnosis masalah jantung
- Polisi lalu lintas menggunakan senjata radar efek Doppler untuk memeriksa kecepatan kendaraan yang melaju
- Astronom menggunakan efek Doppler untuk melihat perubahan frekuensi gelombang elektromagnetik untuk mencari informasi tentang karakteristik bintang dan galaksi.
Efek Doppler juga bisa terjadi di kehidupan sehari-hari kita lho, detikers! Yuk sebutkan apa lagi contoh efek Doppler yang pernah kalian rasakan?
Simak Video "Peraih Nobel Fisika Syukuro Manabe Kritik Pola Pendidikan di Jepang"
(pal/pal)
Efek Doppler merupakan
materi dalam pelajaran fisika ditingkat SMA. Materi dalam Efek Doppler tak
jarang membuat siswa bingung dan kebanyakan siswa merasa kesulitan. Materi Efek
Doppler juga sering dikeluarkan untuk Ujian Nasioanal (UN) dengan variasi soal
yang berbeda-beda. Maka dari itu, memahami konsep Efek Doppler akan memudahkan
kita untuk mengerjakan soal yang berkaitan dengan Efek Doppler. Untuk lebih
jelasnya, mari kita simak penjelasan Efek Doppler berikut ini.
Pengantar
Efek Doppler
Jika kamu berpergian lewat
jalan raya kamu mungkin pernah mendengar sirine ambulan. Tentu saja kita sudah
paham bahwa kita harus memberi ruang agar ambulan tersebut berjalan, karena
dalam ambulan sedang membawa pasien yang sakit. Nah, berkaitan dengan sirine
ambulan, ada peristiwa yang disebut Efek Dopler. Secara singkat Efek Doppler
dalam kasus tersebut yaitu bunyi yang kita dengar oleh suara sirine ambulan
yang jauh berbeda dengan bunyi sirinenya, hal ini terjadi karena perbedaan
frekuensi yang didengar dan yang dihasilkan. Untuk memahami lebih jelas apa itu
Efek Dopler? Bagaimana rumusnya? Serta apa saja Penerapan dari Efek Doppler?
Silahkan simak penjelasan dibawah ini.
Efek Doppler, dinamakan
mengikuti nama tokoh fisika asal Austria Christian Andreas Doppler,
adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari sebuah sumber gelombang
yang diterima oleh pengamat, jika sumber suara/gelombang tersebut bergerak
relatif terhadap pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum dijumpai,
seperti gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari
perubahan frekuensi ini, memerlukan pengamatan dan kecepatan sumber
relatif terhadap medium dimana gelombang itu disalurkan.
Pengertian
Efek Doppler
Efek Doppler adalah sebuah
fenomena yang mengubah panajang gelombang dan frekuensi gelombang ketika sumber
suara atau pendengar suara bergerak. Jika sumber suara dan pendengar suara
(pengamat) saling mendekat, maka puncak gelombang akan melewati pendengar di
frekuensi yang lebih tinggi daripada jika sumber suara dan pendengaran statis,
dan jika diukur memiliki panjang gelombang yang lebih pendek. Jika sumber dan
pendengaran suara bergerak saling menjauh, maka puncak gelombang akan sampai
pada pendengar lebih lambat dan panjang gelombang menjadi lebih panjang.
Rumus
Efek Doppler
Efek Doppler dirumuskan
sebagai berikut
Di mana:
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)
Perlu diketahui bahwa tanda
+- diatas dapat berarti bahwa +(positif) ataupun –(negatif) tergantung kondisi
pendengar dan tentu saja sumber pendengar. Berikut ini penjelasan mengenai
pemakaian tanda plus dan minus adalah sebagai berikut:
- Vp bernilai +(positif) jika si pendengar
mendekati sumber suara, dan bernilai –(negatif) jika menjauhi sumber suara
- Vs bernilai +(positif) jika sumber suara
menjauhi pendengar, dan bernilai negatif jika mendekati pendengar.
Agar lebih memahami
perumusan Efek Doppler dalam mengingat tanda perhatikan ilustrasi berikut ini:
Aplikasi
Efek Doppler
Ada beberapa aplikasi atau
penerapan efek doppler dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada sirine, adapun
penejelasannya adalah sebagai berikut ini:
1. Sirine
Kita biasanya mengalami efek
ini ketika kita mendengar suara sirine yang mendekat, melewati, menjauhi kita.
Suara sirine itu berubah dari nada lebih tinggi ke nada lebih rendah (panjang
gelombang lebih pendek ke lebih panjang) dalam prosesnya. Tetapi fenomena yang
sama mempengaruhi semua jenis gelombang. Manifestasi paling penting dari sudut
pandang ilmiah mengenai efek Doppler adalah pergeseran radiasi elektromagnetik.
Ini membuat cahaya dari objek yang sangat jauh seperti bintang sampai pada kita
menjadi blue shifted ke panjang
gelombang yang lebih pendek, sementara cahaya dari obyek yang surut seperti
galaksi akan terentang atau red shifted.
2. Radar
Efek doppler bisa digunakan
untuk beberapa macam radar dimana kita bisa mengetahui kecepatan benda. Cara
yang dilakukan adalah dengan mengukur frekuensi yang diterima, maka kita bisa
menghitung kecepatan benda tersebut.
3. Kesehatan
Dalam hal kesehatan efek
doppler dapat digunakan untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik
jaringan tissue secara tepat. Alat tersebut adalah echocardiogram di mana dari alat tersebut dapat diketahui gambar
jantung serta aliran-aliran darah dengan menggunakan ultrasonik doppler 2
dimendi dan 3 dimensi.
4. Industri
Dalam bidang industi efek
doppler dapat digunakan untuk mengukur kecepatan aliran di dalam pipa. Selain
itu juga bisa digunakan untuk mengukur getaran tanpa bersentuhan langsung
dengan permukaan yang diukur. Dalam hal ini menggunakan Laser Doppler
Velocimeter (LDV), Accoustic Doppler Velocimeter (ADV), dan Ultrasonic Doppler
Velocimeter (UDV).
5. Astronomi
Dalam bidang astronomi efek
doppler digunakan untuk mencari informasi berkaitan dengan karakteristik
bintang-bintang dan galaksi-galaksi.
Contoh
Soal dan Pembahasan Efek Doppler
Untuk menambah pemahaman
tentang efek doppler, berikut ini mimin sajikan beberapa soal dan pembahasan
yang berkaitan dengan efek doppler yaitu sebagai berikut:
Soal Efek Doppler No. 1
Seorang anak kecil berdiri
di pinggir jalan, sebuah motor bergerak menjauhi anak kecil tersebut dengan
kecepatan 20 m/s sambil menyembunyikan klakson yang berfrekuensi 400 Hz. Jika
cepat rambat bunyi di udara pada saat itu 380 m/s, maka frekuensi klakson yang
didengar anak kecil tersebut adalah ...
A. 340
Hz
B. 360
Hz
C. 380
Hz
D. 400
Hz
E. 420
Hz
Pembahasan Efek Doppler :
Vs =
20m/s menjauh (bertanda +)
Fs =
400 Hz
Vp =
0 (diam)
V =
380 m/s
Maka
fp adalah
Jawaban:
C
Soal Efek Doppler No. 2
Bus
A bergerak dengan kelajuan 72 km/jam dan kereta B dengan kelajuan 90 km/jam
bergerak saling mendekati. Sopir Bus A membunyikan klakson dengan frekuensi 660
Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 350 m/s, maka frekuensi yang di dengar
supir B dari klakson A adalah ...
A. 800
Hz
B. 750
Hz
C. 600
Hz
D. 540
Hz
E. 400
Hz
Pembahasan
Efek Doppler :
Bus A = sumber bunyi, Bus B
= pendengar
Vs = VA = 72 km/jam = 20 m/s
mendekati pendengar (+)
Vp = VB = 90 km/jam = 25 m/s
mendekati sumber bunyi (-)
Fs=fA = 660 Hz
V=350 m/s
VB =Vp yaitu
Jawaban: B
Bagaimana sobat, cukup mudah
bukan mengerjakan soal Efek Doppler. Kalian hanya perlu memahami konsepnya,
maka kalian bisa dengan mudah mengerjakan soal Efek Doppler meskipun soal yang diberikan
berbeda dengan contoh soal di atas. Yang jelas, tetap semangat dan terus berusaha
dengan cara latihan mengerjakan soal yang banyak.
Itu tadi sedikit artikel
tentang Pengertian Efek Doppler, Rumus, Aplikasi, dan Contoh Soal
terlengkap. Semoga dapat bermanfaat. Sekian dan sampai jumpa pada artikel
selanjutnya. Terima kasih atas kunjuangannya dan jangan lupa untuk dishare.
Sumber : Ikatan Tutor
Indonesia. 2015. A-Z Menguasai Fisika
dalam 10 Menit. Yogyakarta : Penerbit Indoliterasi.
