Kusuma Hamba Allah yang ingin menjadi orang bermanfaat bagi umat muslimin dan muslimat di dunia. Suka travelling dan wisata kuliner.

Efek Doppler

5 min read

Efek Doppler

Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang. Lalu bagaimana cara kerja dari efek doppler sendiri? Sebelumnya, kami ajukan satu pertanyaan dahulu ya!

Apakah kamu sudah mempelajari mengenai efek doppler atau mungkin sedang mempelajarinya? Salah satu contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah sirine pada mobil ambulans.

Ketika mobil ambulans datang mendekati maka dari jauh kamu sudah bisa mendengar bunyi dari ambulans. Kejadian tersebut merupakan contoh dari adanya efek doppler.

Masih ada banyak contoh yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. FYI, kami juga sudah membahas mengenai efek rumah kaca di lampau hari.

Agar bisa memahami lebih baik, kamu bisa mengetahuinya mulai dari definisi hingga contoh soalnya. Hayuk, cek dulu sampai paham dibawah ini.

Pengertian Efek Doppler

Pengertian Efek Doppler

Efek doppler dapat dijelaskan sebagai perubahan frekuensi atau panjang gelombang. Frekuensi berasal dari dari sebuah gelombang terhadap penerima gelombang yang bergerak relatif terhadap sumber gelombang.

Seorang ilmuwan yang berasal dari Austria, Christian Doppler merupakan orang yang pertama kali mengutarakan penjelasan mengenai peristiwa tersebut.

Jika ada seseorang yang sedang diam dan mendengar sumber suara yang diam, artinya suara yang terdengar oleh seseorang tersebut memiliki frekuensi yang sama dengan sumber suara.

Tetapi, berdasarkan doppler sumber suara merupakan sesuatu yang bergerak. Semakin dekat lokasi suatu benda maka frekuensi suara akan menjadi semakin besar, begtupun sebaliknya.

Bunyi Asas Doppler

Bunyi Asas Doppler

Bunyi dari asas doppler yaitu apabila pendengar dan sumber bunyi saling mendekati, maka bunyi yang terdengar akan semakin tinggi daripada jarak antara sumber bunyi dan pendengar tetap.

Rumus Efek Doppler

Rumus Efek Doppler

Jika sudah mengetahui mengenai definisi dari doppler maka rumus yang digunakan, yaitu:

Keterangan:

fp = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
fs = frekuensi yang dikeluarkan oleh sumber suara (Hz)
v = kecepatan suara di udara (m/s)
vp = kecepatan pendengar apabila bergerak (m/s)
vs = kecepatan sumber suara apabila bergerak (m/s)

Penggunaan tanda ± pada rumus dapat bernilai positif atau negatif. Hal tersebut disesuaikan dari kondisi antara pendengar dan sumber suara.

Kecepatan pendengar (vp) bernilai positif saat pendengar mendekati sumber suara dan bernilai negatif apabila pendengar menjauhi sumber suara.

Sementara itu, kecepatan sumber suara memiliki nilai yang positif saat suara menjauhi pendengar dan bernilai negatif saat sumber suara mendekati pendengar.

Pemanfaatan Efek Doppler

Pemanfaatan Efek Doppler

Di dalam kehidupan sehari-hari efek doppler ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan. Beberapa contoh dari pemanfaatan doppler yang banyak ditemukan, yaitu:

1. Pemanfaatan Doppler dalam Dunia Medis

Di dalam dunia medis atau kesehatan, doppler dimanfaatkan untuk echocardiogram. Echocardiogram adalah perangkat kesehatan yang menggunakan fenomena dari doppler yang berguna dalam mengukur kecepatan aliran darah.

Selain itu, alat ini juga mampu mengetahui karakteristik dari jaringan tissue dengan akurat.

Echocardiogram memiliki kemampuan dalam menghasilkan gambar aliran darah dan jantung memakai suara ultrasonik doppler baik dua dimensi serta tiga dimensi.

2. Pemanfaatan Doppler pada Radar

Penerapan fenomena doppler selanjutnya yaitu ditemui pada berbagai jenis radar untuk mengukur kecepatan objek ketika diamati.

Dari hasil pengukuran terhadap perubahan frekuensi yang diterima, kecepatan dari objek yang diamati juga dapat diketahui melalui radar.

Macam-Macam Efek Doppler

Macam-Macam Efek Doppler

Efek doppler terdiri dari dua macam, yaitu efek yang semakin tinggi dan efek yang semakin rendah. Berikut merupakan penjelasan mengenai macam-macam doppler, yaitu:

1.  Efek Doppler Semakin Tinggi

Efek yang semakin tinggi adalah suatu kejadian frekuensi pendengar semakin tinggi yang diakibatkan oleh pendengar, sumber bunyi, atau keduanya sama-sama mendekati.

Berikut beberapa rumus yang digunakan dalam doppler semakin tinggi:

a. Pendengar dan sumber bunyi sama-sama mendekat:

b. Pendengar mendekat dan sumber bunyi diam (vs = 0 m/s):

c. Sumber bunyi mendekat dan pendengar diam (vp = 0 m/s):

2. Efek Doppler Semakin Rendah

Efek yang semakin rendah adalah suatu kejadian frekuensi pendengar semakin rendah yang disebabkan olej pendengar, sumber bunyi, atau keduanya sama-sama bergerak menjauh. Berikut beberapa rumus yang digunakan ketika doppler semakin rendah:

a. Pendengar dan sumber bunyi sama-sama menjauh:

b. Pendengar menjauh dan sumber bunyi diam (vs = 0 m/s):

c. Sumber bunyi menjauh dan pendengar diam (vp = 0 m/s):

Pengaplikasian Efek Doppler

Pengaplikasian Efek Doppler

Pengaplikasian doppler telah banyak dilakukan dan digunakan oleh manusia hingga saat ini. Beberapa pengaplikasian doppler, yaitu:

1. Bidang Industri

Dalam bidang industri ada beberapa instrumen yang digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran fluida. Instrumen ini digunakan oleh insinyur di dalam pipa atau aliran eksternal.

Beberapa instrumen yang mengaplikasikan doppler, yaitu Ultrasonic Doppler Velocimetri (UDV), Laser Doppler Velocimeter (LDV), dan Accoustic Doppler Velocimeter (ADV).

Selain itu, instrumen LDV juga bisa digunakan untuk mengukur getaran tanpa melakukan kontak langsung dengan permukaan yang akan diukur.

2. Astronomi

Selain di bumi, ternyata peristiwa doppler juga terjadi di luar angkasa. Peristiwa yang terjadi yaitu adanya perubahan frekuensi dari gelombang elektromagnetik yang dihasilkan dari bintang-bintang yang bergerak di galaksi dan di luar galaksi.

Selanjutnya, doppler juga dapat diaplikasikan untuk mencari informasi karakteristik dari galaksi dan bintang-bintang yang ada di luar angkasa.

3. Sirine

Suara atau bunyi yang dikeluarkan oleh sirene pada mobil polisi, pemadam kebakaran, atau ambulans didesain menggunakan pengaplikasian dari doppler dengan seoptimal mungkin.

Hal tersebut dilakukan agar pendengar menjadi peka dan bisa waspada ketika ada mobil-mobil tersebut bergerak ke arah pendengar.

4. Komunikasi

Satelit komunikasi yang setiap harinya mengorbit bumi bisa mengalami fenomena doppler. Hal tersebut diakibatkan terjadinya perubahan ketinggian permukaan bumi yang dilewati.

Sehingga, dibutuhkan suatu kompensasi doppler dinamik supaya satelit bisa memperoleh sinyal dengan frekuensi yang tetap dan konstan.

Contoh Efek Doppler

Contoh Efek Doppler

Pada kejadian nyata doppler juga dapat ditemui dalam beberapa hal. Berikut merupakan beberapa contoh dari doppler, yaitu:

a. Suara Peluit

Saat kereta berhenti di stasiun sebelum keberangkatan biasanya peluit akan ditiup. Pendengar yang berdiri di stasiun tidak melihat adanya perbedaan, kecuali mengenai intensitas antara suara peluit yang terdengar oleh seseorang di peron dan seseorang yang berdiri di gerbong belakang.

Hal tersebut dikarenakan kereta stasioner berada di tengah gelombang suara yang dihasilkan. Suara tersebut memancar dalam lingkaran konsentris di sekitarnya. Tetapi, saat kereta mulai bergerak maju, ia tidak berada di tengah dari gelombang suara yang berasal darinya.

Melainkan lingkaran ombak tersebut terus bergerak maju bersama dengan kereta yang maju bergerak yang membuat lokomotif menempatkan ombak ke arah depan.

Akibat dari kompresi, frekuensi yang dimiliki menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan gelmbang yang dihasilkan oleh kereta diam. Di waktu yang sama, seorang pendengar yang berada di peron mendengar gelombang suara yang dihasilkan dari kereta tersebut.

Kereta tersebut merupakan kereta yang menghasilkan suara yang sama, namun karena kereta telah memadatkan gelombang suara yang berada di depan maka gelombang dari belakang akan menyebar dan menghasilkan frekuensi yang rendah.

Sehingga, suara dari kereta yang sama didengar oleh pendengar yang berbeda akan bervariasi sesuai kerangka acuan.

b. Kompresi Suara

Ketika seseorang berdiri di samping jalan dan ada mobil yang bergerak mendekati dengan kecepatan mobil yang signifikan, frekuensi gelombang bunyi tersebut tumbuh sampai mobil melewati pengamat. Selanjutnya, frekuensi gelombang tiba-tiba turun.

c. Bom Sonik

Berbeda dengan kecepatan cahaya, kecepatan suara akan sangat bergantung dengan medium yang dilaluinya. Sehingga, tidak ada yang namanya kecepatan suara yang tetap, namun kecepatan dengan gelombang suara yang ditransmisikan melalui jenis material tertentu.

Pesawat jet yang bergerak di udara akan menghasilkan gelombang suara yang menekan ke arah depan dan melebar ke arah belakang.

Gelombang suara merupakan fluktuasi tekanan, semakin cepat pesawat jet bergerak maka tekanan gelombang suara yang terkumpul di depan akan semakin besar.

Ketika kecepatan suara melebihi Mach 1 dan pesawat jet bergerak lebih cepat daripada gelombang suara yang dikeluarkan maka seorang pengamat yang berada di daratan bisa melihat jet bergerak dengan baik sebelum mendengar suara yang dihasilkan oleh jet tersebut.

Hal seperti itu dapat terjadi karena suara bergerak lebih lambat dibandingkan cahaya. Setiap permukaan pesawat yang menonjol akan mengalami tekanan yang kuat, terutama gelombang bunyi menjadi terkompresi menumpuk dan menghasilkan gelombang kejut.

Di daratan atau tanah, gelombang kejut tersebut bermanifestasi menjadi ledakan sonik. Orang yang berada di dalam pesawat tidak akan mendengar suara ledakan.

Namun, gelombang kejut yang dihasilkan oleh bunyi terkompresi bisa mengakibatkan adanya perubahan yang mendadak pada suhu, kepadatan, serta tekanan yang bisa membahayakan pengoperasian pesawat.

Untuk mengatasi hal ini, perancang pesawat supersonik mengembangkan pesawat dengan bentuk sayap yang menyapu ke arah belakang, sehingga akan masuk ke dalam kerucut tekanan.

Baca juga yuk beberapa materi lain:
1. Hukum Archimedes
2. Hukum Newton
3. Besaran Pokok dan Turunan

Contoh Soal Efek Doppler

Contoh Soal Efek Doppler

Untuk memudahkan pemahaman mengenai doppler, berikut terdapat contoh soal mengenai efek doppler, yaitu:

1. Kereta Cipendeuy bergerak dengan laju 84 km/jam mendekati Stasiun Garut sambil membunyikan peluit kereta berfrekuensi 920 Hz. Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s. Berapa frekuensi bunyi yang didengar oleh orang-orang yang berada di Stasiun Garut?

Diketahui:

vs = 84 km/jam = 23,3 m/s
vp = 0 m/s (diam)
fs = 920 Hz
v = 340 m/s

Jawaban:

Jadi, frekuensi yang didengar oleh orang-orang di Stasiun Garut yaitu 987,68 Hz.

2. Rizki merupakan seorang pilot yang sedang bertugas. Ia menerbangkan pesawat menuju menara dan mendengar bunyi dari sirine dengan frekuensi sebesar 3200 Hz. Apabila sirine tersebut memancarkan bunyi sebesar 2400 Hz dan cepat rambat bunyi udara yaitu 340 m/s. Berapa kecepatan dari pesawat yang diterbangkan oleh Rizki?

Diketahui:

fp = 3200 Hz
v = 340 m/s
fs = 2400 Hz
vs = 0 m/s (diam di menara)

Jawaban:

Jadi, kecepatan dari pesawat yang diterbangkan oleh Rizki adalah 113,26 m/s.

Jika sudah memahami mengenai peristiwa dari doppler, kamu bisa memanfaatkannya dan menerapkan untuk berbagai kebutuhan.

Ketika sebuah ilmu dimanfaatkan dengan baik, maka akan menghasilkan suatu hal yang bermanfaat dalam kehidupan. Kamu juga boleh belajar efek fotolistrik ataupun efek compton!

Demikianlah penjelasan lengkap dari kami theinsidemag.com semoga bermanfaat materi-materi diatas untuk kalian para pembaca! Terimakasih telah berkunjung.

Kusuma Hamba Allah yang ingin menjadi orang bermanfaat bagi umat muslimin dan muslimat di dunia. Suka travelling dan wisata kuliner.

Zat Cair

Kusuma
6 min read

Zat Padat

Kusuma
5 min read

Zat Gas

Kusuma
5 min read

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *