Question

Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Bila
cepat rambat bunyi di udara 330 m/s dan kecepatan sumber bunyi 30 m/s
maka perbandingan frekuensi yang diterima pendengar itu pada saat sumber
bunyi mendekati dan menjauh adalah

Answer 1

Kelas         : XII
Pelajaran   : Fisika
Kategori     : Bunyi
kata Kunci  : efek Doppler, pendengar diam, sumber bunyi, mendekat, menjauh, perbandingan frekuensi

Diketahui
Cepat rambat bunyi di udara v = 330 m/s
Kecepatan sumber bunyi vs = 30 m/s
Pendengar diam vp = 0

Ditanya 
Perbandingan frekuensi yang didengar oleh pendengar saat sumber bunyi mendekati dan menjauhi

Penyelesaian

Efek Doppler

fp = { [v ± vp] / [v ± vs] } . fs 
Keterangan:
fp = frekuensi pendengar
fs = frekuensi sumber bunyi
vp = kecepatan pendengar
vs = kecepatan sumber bunyi

Pada pembahasan kali kita gunakan perjanjian tanda sebagai berikut, perhatikan:
P______S  tanda kecepatan (+) dengan arah gerak "⇒" 
P = pendengar
S = sumber

Step-1
Sumber bunyi mendekati pendengar yang diam (vp = 0)

P____← S
Berarti tanda vs adalah negatif (vs = -30 m/s)

fp = [³³⁰/ ₍₃₃₀₋₃₀₎].fs
fp = (³³⁰/₃₀₀).fs ........................ [Persamaan-1]

Step-2
Sumber bunyi menjauhi pendengar yang diam (vp = 0)

P____S →
Berarti tanda vs adalah positif (vs = 30 m/s)

fp = [³³⁰/ ₍₃₃₀₊₃₀₎].fs
fp = (³³⁰/₃₆₀).fs ........................ [Persamaan-2]

Step-3
Perbandingan frekuensi yang didengar oleh pendengar saat sumber bunyi mendekati dan menjauhi

Persamaan-1 dibandingkan dengan persamaan-2

fp mendekati = (³³⁰/₃₀₀).fs
----------------------------------
fp menjauhi = (³³⁰/₃₆₀).fs

Ingat, frekuensi sumber (fs) tetap tidak berubah sehingga habis dibagi

fp mendekati : fp menjauhi = (³³⁰/₃₀₀) : (³³⁰/₃₆₀)
fp mendekati : fp menjauhi = 360 : 300

∴ fp mendekati : fp menjauhi = 6 : 5