2. Sebuah mobil patrol polisi bergerak dengan kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirinenya pada frekuensi 420 Hz. Seorang pengemudi truk yang bergerak dari belakang mendekati mobil dengan kecepatan 20 m/s mendengar bunyi sirine mobil patroli. Tentukan frekuensi terdengar oleh pengemudi truk saat kedua mobil saling mendekat, jika kecepatan bunyi di udara 340 m/s !

Frekuensi yang terdengar oleh pengemudi truk saat kedua mobil saling mendekat adalah sama dengan frekuensi sumber, yaitu 420 Hz. Simak penjelasan berikut!

Pembahasan

Christian Johann Doppler, seorang ahli fisika dan matematika asal Austria, berhasil menguraikan fenomena fisika yang kini dikenal dengan Efek Doppler. Efek Doppler adalah suatu gejala di mana saat sumber bunyi dan pendengar saling bergerak relatif, frekuensi bunyi yang terdengar oleh kedua belah pihak tidak sama.

Ketika sebuah sumber bunyi bergerak mendekati pengamat, frekuensi tampak meningkat. Fenomena ini dikenal sebagai blueshifting. Ketika sebuah sumber bunyi menjauh dari pengamat, frekuensi tampak menurun. Fenomena ini dikenal sebagai redshifting.

Secara matematis, efek Doppler dirumuskan sebagai berikut.

fp = [(v ± vp)/(v ± vs)] × fs

dengan

fp = frekuensi pendengar (Hz)

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

v = cepat rambat bunyi (m/s)

vp = kecepatan pendengar (m/s)

vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)

dengan ketentuan

vp bertanda (+) jika pendengar mendekati sumber dan bertanda (-) jika menjauhi sumber.

vs = bertanda (-) jika sumber mendekati pendengar dan bertanda (+) jika menjauhi pendengar.

Diketahui

Kecepatan mobil (sumber bunyi), vs = 20 m/s

Frekuensi sumber bunyi, fs = 420 Hz

Kecepatan truk, vp = 20 m/s

Kecepatan bunyi di udara, v = 340 m/s

Ditanya

Frekuensi terdengar oleh pengemudi truk saat kedua mobil saling mendekat, fp

Penyelesaian

Mobil patrol polisi berjalan di depan dan pengemudi truk bergerak dari belakang, maka pendengar mendekati sumber sehingga vp bertanda (+). Sedangkan sumber menjauhi pendengar sehingga vs bertanda (+).

Kecepatan sumber dan pendengar sama, vp = vs = 20 m/s.

fp = [(v + vp)/(v + vs)] × fs

fp = [(340 + 20)/(340 + 20)] × 420

fp = 1/1 × 420

fp = 420 Hz

Kesimpulan

Frekuensi yang terdengar oleh pengemudi truk saat kedua mobil saling mendekat adalah sama dengan frekuensi sumber, yaitu 420 Hz.

Pelajari lebih lanjut

1. Menentukan frekuensi pendengar yang berdiri diam: brainly.co.id/tugas/11228100

2. Contoh dan fungsi efek Doppler dalam kehidupan sehari-hari: brainly.co.id/tugas/12094714

Detail jawaban

Kelas: 11

Mapel: Fisika

Bab: Gelombang Bunyi

Kode: 11.6.9

Kata kunci: bunyi, mobil, patrol, sirine, kecepatan, frekuensi, pengemudi, pendengar