Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang suatu gelombang pada seorang penerima yang sedang bergerak relatif terhadap sumber gelombang. Efek Doppler dinamakan berdasarkan seorang ilmuwan Austria, Christian Doppler, yang pertama kali menjelaskan fenomena tersebut pada tahun 1842. Efek Doppler dapat ditemukan pada segala jenis gelombang, seperti gelombang air, gelombang suara, gelombang cahaya, dan lain-lain.
Bahasan kali ini adalah fenomena Efek Doppler yang terjadi pada gelombang suara, pendengar merupakan penerima gelombang.
Lihat juga materi StudioBelajar.com lainnya:
Fluida Statis
Metode Ilmiah
Jika kita [pendengar] sedang diam dan mendengar suara dari sumber suara yang juga diam, maka suara yang kita dengar akan memiliki frekuensi yang sama dengan sumber suara. Namun, Efek Doppler akan terjadi saat sumber suara bergerak terhadap pendengar ataupun sebaliknya. Contohnya adalah ketika kita mendengar mobil bersirine yang sedang melaju ke arah kita, maka kita akan mendengar bunyi sirine yang makin meninggi [pitch atau frekuansi suara makin tinggi]; kemudian saat mobil tersebut telah melewati kita dan makin menjauh, bunyi sirine akan makin mengecil [pitch makin rendah]. Inilah fenomena Efek Doppler, yakni perubahan frekuensi suara yang dihasilkan oleh sumber suara yang bergerak.
Rumus Efek Doppler
Efek Doppler dapat dirumuskan dengan:
dimana:
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]
Pemakaian tanda positif dan negatif untuk sumber suara dan pendengar
Perhatikan rumus diatas, tanda ± di atas dapat berarti + [positif] ataupun – [negatif] tergantung kondisi si pendengar dan juga sumber suara. Berikut ini perjanjian mengenai pemakaian tanda plus dan minus tersebut:
- 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
Aplikasi Efek Doppler
Sirene – Suara yang dikeluarkan sirene pada mobil ambulans, polisi, ataupun pemadam kebakaran dirancang untuk memanfaatkan efek Doppler semaksimal mungkin sehingga pendengar akan makin waspada terhadap mobil-mobil tersebut saat bergerak mendekati pendengar.
diolah dari pinsdaddy.com
Radar – Efek Doppler dipakai pada aplikasi beberapa jenis radar untuk mengukur kecepatan objek yang diamati. Dengan mengukur perubahan frekuensi yang diterima, maka kita dapat mengukur kecepatan objek tersebut.
Kesehatan – Echocardiogram merupakan perangkat kesehatan yang menggunakan fenomena efek Doppler untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan tissue secara akurat. Alat ini juga dapat menghasilkan gambar jantung dan aliran-aliran darah dengan menggunakan suara ultrasonik Doppler 2 dimensi dan 3 dimensi.
sumber: firstcoastheart.com
Industri – Terdapat beberapa instrumen yang digunakan insinyur untuk mengetahui kecepatan aliran fluida di dalam pipa ataupun aliran eksternal seperti Laser Doppler velocimeter [LDV], accoustic Doppler velocimeter [ADV], dan Ultrasonic Doppler velocimetry [UDV] yang menggunakan prinsip efek Doppler. LDV dapat juga dipakai untuk mengukur getaran tanpa kontak langsung dengan permukaan yang akan diukur.
sumber: bmnorthamericaprod.blob.core.windows.net
Komunikasi – Satelit komunikasi yang mengorbit bumi setiap saat dapat mengalami fenomena efek Doppler akibat perubahan ketinggian permukaan bumi yang dilewati. Maka, diperlukan suatu kompensasi Doppler Dinamik agar satelit dapat menerima sinyal dengan frekuensi yang konstant.
Astronomi – Fenomena Efek Doppler terjadi di luar angkasa. Perubahan frekuensi gelombang elektromagnetik dihasilkan dari bintang-bintang yang bergerak di galaksi kita dan di luar galaksi. Efek Doppler digunakan untuk mencari informasi mengenai karakteristik bintang-bintang tersebut dan galaksi-galaksi.
Contoh Soal Efek Doppler dan Pembahasan
Contoh Soal 1
Sebuah mobil polisi dengan sirine menyala yang berfrekuensi 940 Hz bergerak dengan kecepatan 90 km/jam mendekati seseorang yang sedang berdiri di pinggir jalan. Jika kecepatan suara di udara sebesar 340 m/s, berapa frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh orang tersebut?
Pembahasan:
Diketahui bahwa vs = 90 km/jam = 25 m/s.
Karena sumber suara mendekati pendengar, maka vs [-]
Karena pendengar dalam kondisi diam, maka vp = 0.
Sehingga:
Contoh Soal 2
Sebuah mobil polisi dengan sirine menyala yang berfrekuensi 940 Hz bergerak dengan kecepatan 90 km/jam mengejar seorang pelaku kriminal yang sedang melaju menjauh dari polisi dengan kecepatan 72 km/jam. Jika kecepatan rambat suara di udara sebesar 340 m/s, berapa frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh pelaku tersebut?
Pembahasan:
Diketahui bahwa vs = 90 km/jam = 25 m/s.
Karena sumber suara mendekati pendengar, maka vs [-]
Diketahui bahwa vp = 72 km/jam = 20 m/s.
Karena pendengar menjauhi sumber suara, maka vp [-]
Sehingga:
Kontributor: Ibadurrahman, S.T.
Mahasiswa S2 Teknik Mesin FT UI
Materi StudioBelajar.com lainnya:
- Gerak Parabola
- Listrik Statis
- Dioda
Nada adalah bunyi yang beraturan, yaitu memiliki frekuensi tunggal tertentu.Ritme adalah variasi horizontal dan aksen dari suatu suara yang teratur.Dinamika adalah tanda untuk memainkan volume nada secara nyaring atau lembut.Tempo adalah ukuran kecepatan dalam birama lagu.Pengertian RitmeRitme adalah pengulangan secara terus menerus dan teratur dari suatu unsur ataubeberapa unsur.Kata Ritme berasal dari bahasa Yunani “Rhythmos” yang dikenl juga dengan sebutanirama. Terbentuk dari suara dan diam yang digabungkan dan kemudian membentuk polasuara yang berulang-ulang.Ritme dapat diperolah dengan beberapa cara yakni :Repetisi : Melalui pengulangan bentuk.Variasi : Melalui penyelangan dan pergantian.Progresi atau gradasi : suatu urutan atau tingkatan seperti dari besar makin lamamakin mengecil.Kontinu : Melalui gerak garis kesinambungan.Baca juga :Pengertian Vaksin, Sejarah dan Jenis-jenisnyaUnsur lain terkait dengan RitmeTerdapat beberapa unsur dalam lagu yang juga sangat erat kaitannya dengan ritmeantara lain :NadaPengertian nada ialah suatu bunyi yang memiliki getaran yang teratur. Nada terbagimenjadi dua yakni tinggi rendah, dan panjang pendek.Warna dari sebuah nada dapat dilukiskan dengan notasi. Notasi terbagi menjadi duayakni notasi angka dan notasi balok. Dengan notasi kita dapat membaca, menulis danmenyanyikan sebuah lagu.MelodiPengertian melodi yakni rangkaian sejumlah nada yang berdasarkan pada perbedaantinggi rendah dan naik turun.Setiap daerah memiliki musik dengan melodi dan ciri khas yang berbeda-beda.Biasanya hal tersebut dapat mengartikan sebuah karakter dan laras yang digunakan.Harmoni
Harmoni merupakan keselarasan paduan bunyi. Sebuah harmoni meliputi susunan,peranan, dan hubungan dari sebuah paduan bunyi dengan bentuk keseluruhan.TempoTempo adalah cepat atau lambatnya sebuah lagu. Ukuran dari sebuah tempo adalahbeat. Beat sendiri dapat diartikan sebagai ketukan dasar yang menunjukan banyaknyaketukan dalam satu menit.DinamikDinamik adalah keras lembutnya suatu lagu serta perubahannya.Tangga NadaTangga nada ialah suatu urutan nada yang disusun secara berurutan. Tangga nadaterbagi ke dalam dua jenis yakni tangga nada diatonis dan tangga nada pentatonis.Contoh Tangga Nada : do, re, mi, fa , sol, la, si do.Tanda KunciKunci adalah tanda yang digunakan pada garis pranada yang digunakan untukmenunjukan letak titik nada. Tanda kunci dibagi menjadi 3 yakni Kunci G, Kunci C danKunci F.1. MelodiMelodi merupakan tingkatan tinggi-rendah dan panjang-pendeknya nada dalam musik. Dalam musikmelodi akan terdengar layaknya nada yang seolah-olah bergerak menuju puncak kemudian kembalike kondisi sebelumnya. Melodi terdiri dari pitch, durasi, dan tone. Pitch juga biasa disebut timbre atauwarna suara. pitch merupakan suatu hal yang mengatur serangkaian not, yang dilambangkan denganalfabet A-G. Not-not tersebut menjadi melodi dalam selang waktu tertentu yang dinamakan durasi.
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document
End of preview. Want to read all 7 pages?
Upload your study docs or become a
Course Hero member to access this document