Seorang anak berada di stasiun kereta api. Sebuah kereta api bergerak mendekati stasiun dengan kecepatan 7,2 km/jam sambil 676 Hz. Jika cepat rambat bunyi di udara api yang didengar oleh anak tersebut! membunyikan peluit dengan frekuensi 340 m/s, hitunglah frekuensi peluit kereta!
bantu jawab ye
bantu jawab ye
Jawaban:
Jadi, frekuensi peluit kereta yang didengar oleh anak adalah sekitar 342,94 Hz. Hal ini disebabkan oleh efek Doppler, yaitu perubahan frekuensi suara yang terjadi ketika sumber suara dan penerima bergerak relatif satu sama lain. Efek Doppler dapat diamati dalam banyak situasi, termasuk ketika mendengarkan suara kendaraan yang melaju cepat atau ketika mengamati spektrum cahaya dari bintang-bintang yang bergerak relatif terhadap Bumi.
Penjelasan:
Pertama, perlu diketahui bahwa kecepatan suara di udara adalah sekitar 340 m/s. Kemudian, untuk menghitung efek Doppler pada frekuensi suara yang didengar oleh anak, kita dapat menggunakan rumus:
f' = f * (v + u) / (v + vs)
di mana:
f = frekuensi asli (dalam Hz) dari peluit kereta
v = kecepatan suara di udara (dalam m/s)
u = kecepatan kereta api (dalam m/s)
vs = kecepatan suara di dalam kereta api (dalam m/s)
Untuk menghitung u, kita perlu mengonversi kecepatan kereta api dari km/jam menjadi m/s:
u = 7,2 km/jam * 1000 m/km / 3600 s/jam = 2 m/s
Karena suara di udara bergerak dengan kecepatan yang sama di mana pun, vs adalah sama dengan v:
vs = v = 340 m/s
Sekarang kita dapat menghitung f':
f' = 340 * (340 + 2) / (340 + 340) = 342,94 Hz
Jadi, frekuensi peluit kereta yang didengar oleh anak adalah sekitar 342,94 Hz.