Efek Doppler adalah kondisi perubahan frekuensi dari sumber bunyi pada pendengar akibat dari pergerakan sumber bunyi, pendengar atau keduanya. Contohnya ketika kita melihat mobil ambulance dengan sirine yang menyala menuju ke arah kita. Dari jauh kita sudah dapat mendengar sirine nya, namun dengan frekuensi suara yang rendah. Namun semakin dekat dengan ambulance ke arah kita, maka suara sirine terdengar semakin jelas, dan suara akan semkain menjauh ketika mobil ambulance menjauh ke arah kita tadi. Peristiwa tersebut merupakan salah satu contoh efek doppler.
Untuk mengetahui lebih lengkap tentang efek doppler, dibawah ini merupakan penjelasan tentang pengertian efek doppler, macam-macam efek doppler, pemanfaatan efek doppler, rumus dan contoh soal efek doppler dengan penjelasan terlengkap.
Baca Juga : Percepatan Gravitasi dan Penjelasannya
Pengertian Efek Doppler
Efek doppler adalah kondisi perubahan frekuensi dari sumber bunyi pada pendengar akibat adanya pergerakan sumber bunyi, pendengar atau keduanya.
Efek doppler ditemukan oleh Christian Doppler yaitu seorang ilmuwan fisika asal Austria di tahun 1842.
Saat seorang sedang dalam keadaan diam, ketika mendengat suara dari sumber suara yang juga diam. Suara yang kita dengar akan memiliki frekuensi yang sama dengan sumber suara tersebut. Namun, dalam efek doppler, sumber suara tersebuat merupakan sesuatu yang bergerak. Semakin dekat benda tersebut, maka frekuensi suara semakin besar dan sebaliknya.
Rumus Efek Doppler
Secara matematis, efek doppler dirumuskan sebagai berikut:
fp = (v ± vp) fs / (v ± vs)
Keterangan:
fp = frekuensi yang didengar pendengar (Hz)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
v = cepat rambat udara (m/s)
vp = cepat rambat pendengar (m/s)
vs = cepat rambat sumber bunyi (m/s)
Baca Juga : Energi Potensial dan Penjelasannya
Macam macam Efek Doppler
Efek Doppler (Semakin Tinggi)
Efek doppler semakin tinggi yaitu suatu kejadian frekuensi pendengar semakin tinggi akibat sumber bunyi, pendengat atau keduanya saling mendekati.
Rumus matematis, sumber bunyi dan pendengar saling mendekati
fp = (v + vp) fs / (v – vs)
Rumus matematis, sumber bunyi diam (vs = 0 m/s), pendengar mendekati
fp = (v + vp) fs / v
Rumus matematis, sumber bunyi mendekati pendengar diam (vp = 0 m/s)
fp = v fs / (v – vs)
Efek Doppler (Semakin Rendah)
Rumus matematis, sumber bunyi dan pendengar saling menjauhi
fp = (v – vp) fs / (v + vs)
Rumus matematis, sumber bunyi diam (vs = 0 m/s), pendengar menjauhi
fp = (v – vp) fs / v
Rumus matematis, sumber bunyi menjauhi, pendengar diam (vp = 0 m/s)
fp = v fs / (v + vs)
Baca Juga : Kelajuan, Kecepatan dan Percepatan dengan Penjelasannya
Pemanfaatan Efek Doppler
Sirine
Suara sirine pada mobil polisi, damkar dan mobil ambulance dirancang dengan memanfaatkan efek doppler, sehingga ketika sirine dibunyikan pendengat akan merasa waspada terhadap mobil-mobil tersebut saat bergerak mendekati pendengar.
Radar
Beberapa jenis radar juga memanfaatkan efek doppler untuk mengukur kecepatan objek yang diamati. Salah satunya untuk mengukur perubahan frekuensi yang diterima, dengan begitu kita dapat mengukur kecepatan objek tersebut.
Bidang Kesehatan
Echocardiogram merupakan salah satu perangkat kesehatan yang menggunakan efek doppler untuk mengukur kecepatan aliran darah dan karakteristik jaringan tissue secara akurat. Selain itu, alat tersebut juga dapat menghasilkan gambar jantung dan aliran-aliran darah dengan menggunakan suara ultrasonik Doppler 2 dimensi dan 3 dimensi.
Bidang Industri
Ffek doppler juga dimanfaatkan pada beberapa instrumen yang digunakan insinyur untuk mengetahui kecepatan aliran fluida di dalam pipa atau aliran eksternal seperti Laser Doppler velocimeter (LDV), accoustic Doppler velocimeter (ADV), dan Ultrasonic Doppler velocimetry (UDV) yang menggunakan prinsip efek Doppler. Selain itu, LDV juga digunakan untuk mengukur getaran tanpa kontak langsung dengan permukaan yang akan diukur.
Baca Juga : Cermin, Jenis dan Penjelasannya
Contoh Soal Efek Doppler
Soal 1. Sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 90 km/jam, mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang berfrekuensi 820 Hz. Kecepatan bunyi di udara 350 m/s. Berapa frekuensi bunyi yang didengar oleh orang di stasiun?
Pembahasan
Diketahui:
vs = 90 km/jam = 25 m/s
vp = 0 m/s (diam tidak bergerak)
fs = 820 Hz
v = 350 m/s
Penyelesaian
fp = (v + vp) fs / (v – vs)
fp = (350 + 0) 820 / (350 – 25)
fp = 350 x 820 / 325
fp = 883,076 Hz
Jadi frekuensi yang didengar ialah 883,076 Hz.
Soal 2: Seorang pilot menerbangkan pesawatnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirinemenara dengan frekuensi 3500 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan 2380 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s.Berapa kecepatan pesawat tersebut?
Pembahasan
Diketahui
fp = 3500 Hz
v = 340 m/s
fs = 2380 Hz
vs = 0 m/s (diam dimenara)
Penyelesaian
fp = (v + vp) fs / (v – vs)
3500 = (340 +vp) 2380 / (340 + 0)s
3500 = (340 +vp) 7
(340 +vp) = 500
vp = 160 m/s
Jadi kecepatan pesawat saat itu adalah 160 m/s.
Baca Juga : Efek Compton dan Penjelasannya
Demikian artikel mengenai Efek Doppler dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.