Sebuah mobil ambulans dengan kecepatan 32 m/s bergerak saling menjauhi dengan sebuah mobil sedan yang berkecepatan 18 m/s. Kecepatan bunyi di udara sebesar 370 m/s. Kemudian ambulans membunyikan sirene dengan frekuensi 808 Hz. Apabila bertiup angin yang berlawanan arah mobil ambulans dengan kecepatan 2 m/s, lakukan analisis pengaruh kecepatan angin terhadap kecepatan bunyi, kecepatan pendengar, dan kecepatan sumber bunyi, kemudian tentukan frekuensi sirene yang didengar oleh pengendara sedan.

Question

Jawaban yang benar adalah tepat adalah kecepatan sumber bunyi akan berkurang, kecepatan ke sumber pendengar akan bertambah , dan frekuensi sirine yang didengar oleh pengendara sedan adalah 708 Hz

Efek Doppler menjelaskan tentang pergerakan sumber bunyi dan pendengar yang relatif satu terhadap lainnya maka frekuensi yang diterima pendengar tidak sama dengan frekuensi yang dipancarkan oleh sumber.

Efek Doppler dirumuskan sebagai berikut:

fp = ((v ± va) ± vp)fs/((v ± va) ± vs)

dimana:

fp = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)

fs = frekuensi yang dipancarkan sumber (Hz)

v = kecepatan bunyi di udara (m/s)

vp = kecepatan pendengar bergerak (m/s)

vs = kecepatan sumber bunyi bergerak (m/s)

va = kecepatan angin (m/s)

Catatan

vs bernilai positif (+), jika sumber bunyi menjauhi pendengar.

vs bernilai negatif (-), jika sumber bunyi mendekati pendengar.

vp bernilai positif (+), jika pendengar mendekati sumber bunyi.

vp bernilai negatif (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi.

va bernilai (+), jika angin mengarah dari sumber bunyi menuju pendengar

Diketahui :

vs = 32 m/s

vp = 18 m/s

v = 370 m/s

fs = 808 Hz

va = 2 m/s

Ditanya : pengaruh kecepatan angin dan fp = ...?

Pembahasan :

Jika arah kecepatan angin searah maka bunyi merambat lebih cepat dan jika arah kecepatan angin berlawanan arah maka bunyi merambat lebih lambat. Pada soal disebutkan bahwa angin berlawanan arah dengan sumber bunyi,yang berarti searah dengan kecepatan pendengar. Maka kecepatan sumber bunyi akan berkurang, sedangkan kecepatan ke sumber pendengar akan bertambah.

Sumber bunyi menjauhi pendengar, vs (+)

Pendengar menjauhi sumber bunyi, vp (-)

Karena sumber bunyi dan pendengar saling menjauhi dan angin bergerak berlawanan arah dengan sumber bunyi, maka angin bergerak searah dengan kecepatan bunyi dan kecepatan pendengar serta berlawanan arah dengan kecepatan sumber bunyi maka va (+).

fp = ((v + va) - vp)fs/((v + va) + vs)

fp = ((370 + 2) - 18)808/((370 + 2) + 32)

fp = 708 Hz

Jadi jawaban yang tepat adalah kecepatan sumber bunyi akan berkurang, kecepatan ke sumber pendengar akan bertambah , dan frekuensi sirine yang didengar oleh pengendara sedan adalah 708 Hz

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa