Pertanyaan

Sebuah kereta mainan bergerak melingkar dalam lintasannya yang berdiameter 40 meter. Kereta tersebut membunyikan peluit dengan frekuensi 640 Hz dan bergerak melingkar dengan frekuensi 2 π 1 Hz. Seorang anak duduk di luar lintasan kereta. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s, frekuensi pelayangan peluit antara frekuensi maksimum dan minimum yang didengar oleh anak itu adalah ....

Sebuah kereta mainan bergerak melingkar dalam lintasannya yang berdiameter 40 meter. Kereta tersebut membunyikan peluit dengan frekuensi 640 Hz dan bergerak melingkar dengan frekuensi $\frac{1}{2 π}$ Hz. Seorang anak duduk di luar lintasan kereta. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s, frekuensi pelayangan peluit antara frekuensi maksimum dan minimum yang didengar oleh anak itu adalah ....

55,66 Hz
57,75 Hz
75,56 Hz
77,92 Hz
84,33 Hz

R. Maiza

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Disini terdapat dua frekuensi yaitu frekuensi peluit dan frekuensi putaran kereta. Kita catat dulu data yang diketahui pada soal ini yah f s = 640 Hz f putar = Hz d = 40 m→r = 20 m Terlebih dahulu kita hitung kecepatan linier kereta, yaitu : seperti yang sudah kita ketahui persamaan efek doppler untuk gelombang bunyi adalah sebagai berikut : Nah anak tersebut akan mendengar frekuensi maksimum saat kereta bergerak mendekatinya sehingga nanti nilai kecepatan sumbernya negatif dan kecepatan pendengarnya nol karena anak sedang duduk. Sedangkan frekuensi minimum akan didengar oleh sang anak jika kereta bergerak menjauhi dia, sehingga nilai kecepatan sumbernya positif dan kecepatan pendengarnya nol karena anak sedang duduk. Jadi, selisih frekuensi maksimum dan minimum yang didengar oleh anak itu adalah :

Disini terdapat dua frekuensi yaitu frekuensi peluit dan frekuensi putaran kereta. Kita catat dulu data yang diketahui pada soal ini yah

f_s = 640 Hz

f_putar = $begin mathsize 14px style fraction numerator 1 over denominator 2 pi end fraction end style$ Hz

d = 40 m→r = 20 m

Terlebih dahulu kita hitung kecepatan linier kereta, yaitu :

$begin mathsize 14px style v subscript k e r e t a end subscript equals v subscript s u m b e r end subscript equals omega r equals open parentheses 2 pi f close parentheses r equals open parentheses 2 pi open parentheses fraction numerator 1 over denominator 2 pi end fraction close parentheses close parentheses 20 equals 20 blank straight m divided by straight s end style$

seperti yang sudah kita ketahui persamaan efek doppler untuk gelombang bunyi adalah sebagai berikut :

$begin mathsize 14px style f subscript p equals fraction numerator v plus-or-minus v subscript p over denominator v plus-or-minus v s end fraction f s end style$

Nah anak tersebut akan mendengar frekuensi maksimum saat kereta bergerak mendekatinya sehingga nanti nilai kecepatan sumbernya negatif dan kecepatan pendengarnya nol karena anak sedang duduk.

$begin mathsize 14px style f subscript p equals fraction numerator v plus 0 over denominator v minus v subscript s end fraction f subscript s f subscript p equals fraction numerator 340 over denominator 340 minus 20 end fraction open parentheses 640 close parentheses f subscript p equals 680 blank straight m divided by straight s end style$

Sedangkan frekuensi minimum akan didengar oleh sang anak jika kereta bergerak menjauhi dia, sehingga nilai kecepatan sumbernya positif dan kecepatan pendengarnya nol karena anak sedang duduk.

$begin mathsize 14px style f subscript p equals fraction numerator v plus 0 over denominator v plus v subscript s end fraction f subscript s f subscript p equals fraction numerator 340 over denominator 340 plus 20 end fraction open parentheses 640 close parentheses f subscript p equals 604 , 44 blank straight m divided by straight s end style$

Jadi, selisih frekuensi maksimum dan minimum yang didengar oleh anak itu adalah :

begin mathsize 14px style increment f equals f subscript m a k s end subscript minus f subscript m i n end subscript increment f equals 680 blank Hz minus 604 , 44 blank Hz increment f equals 75 , 56 blank Hz end style

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Seorang pendengar berdiri di samping sebuah sumber bunyi yang menghasilkan bunyi dengan frekuensi 512 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 504 Hz bergerak mendekati pendengar itu dengan kecep...

4.5

Jawaban terverifikasi

Seorang polisi membunyikan peluit yang frekuensinya 450 Hz. Sebuah mobil bergerak mendekati polisi tersebut. Layangan yang terjadi antara gelombang yang langsung didengar oleh polisi itu dan gelombang...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kelajuan ½v sambil membunyikan sirene yang menghasilkan frekuensi f. Jika cepat rambat bunyi di udara saat itu v, perbedaan frekuensi yang terdengar oleh seseoran...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

4.5

Jawaban terverifikasi