Efek Dopler, MAteri Fisika SMA

1. SMA NEGERI 2 BINJAI
2023
EFEK DOPLER

2. Contoh Soal
Kompetensi
Materi
Ilustrasi
Latihan
Menu

3. TUJUAN
MENGETAHUI
KONSEP GEJALA GELOMBANG
&
PRINSIP GEJALA GELOMBANG
MENERAPKAN
INDIKATOR
KONSEP GEJALA GELOMBANG
&
PRINSIP GEJALA GELOMBANG

4. Materi
Efek Doppler merupakan suatu kejadian
dimana frekuensi gelombang dari suatu sumber
yang diterima oleh detektor mengalami
perubahan akibat perubahan posisi atau
pergerakan relatif detektor terhadap sumber
gelombang atau sebaliknya.

5. Christian Johann
Doppler
(1803-1855)
Bila sebuah sumber bunyi dan seorang pendengar
bergerak relatif terhadap satu samalain, maka frekuensi
bunyi yang didengar oleh pendengar itu tidak samadengan
ferkuensi sumber.

6. Materi
Berdasarkan prinsip efek Doppler, frekuensi
bunyi yang terdengar oleh pendengar akan lebih
besar dari frekuensi sumber bunyi apabila sumber
bunyi bergerak mendekati pendengar.

7.  Suara (Bunyi) berasal dari benda bergetar.
 Suara (Bunyi) adalah gelombang longitudinal, yang memiliki
rapatan dan regangan
 Bunyi tidak merambat diruang hampa.
 Gelombang suara merambat pada zat padat gas dan cair.
 Untuk mendeteksi suara kita dapat menggunakan telinga
kita.
Suara (Bunyi)

8. Gelombang suara menjauh dari sumber yang
bergetar dalam segala arah.
𝝀
Permukaan gelombang
sumber
Rambat Gelombang Suara

9. sumber mendekat : 𝑓′ =
𝑉
𝜆′
=
𝑉
𝑉−𝑉𝑠
𝑓𝑠
Pada periode T sumber
bergerak lebih dekat dengan 𝑉
𝑠
T. jadi sumbernya surut:
Pergerakan sumber mengubah
panjang gelombang dan
frekuensi suara yang diterima,
Meskipun frekuensi sumber dan
kecepatan gelombang tidak
berubah 𝑓𝑠 =
𝑣
𝜆
𝜆 = 𝑉𝑇
𝑓′ =
𝑉
𝜆′
=
𝑉
𝑉 − 𝑉
𝑠
𝑓𝑠
𝜆′
= 𝑉 + 𝑉
𝑠 𝑇 𝜆"
= 𝑉 − 𝑉
𝑠 𝑇
𝑉
𝑠
Rambat Gelombang Suara

10. Materi
Efek dopler memperlihatkan hubungan antara
frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar dan
frekuensi bunyi yang berasal dari sumber bunyi tertentu.
Besarnya frekuensi bunyi yang didengar oleh pendengar
bergantung kepada beberapa hal yaitu:
 Frekunsi sumber bunyi
 Cepat rambat bunyi di udara
 Kecepatan pendengar
 Kecepatan sumber bunyi
 Kecepatan angin

11. Materi
 Jika cepat rambat bunyi diudara saat
itu adalah V,
 kecepatan pengamat 𝑉
𝑝
 kecepatan sumber bunyi 𝑉
𝑠
 frekuensi yang dipancarkan sumber
adalah 𝐹𝑠
 Dan Kecepatan angin adalah 𝑣𝑎
𝑓𝑝=
𝑣±𝑣𝑝
𝑣±𝑣𝑠
𝑓𝑠 𝑓𝑝=
𝑣±𝑣𝑝±𝑣𝑎
𝑣±𝑣𝑠±𝑣𝑎
𝑓𝑠
Pengaruh kecepatan angin
diabaikan
Ada pengaruh terhadap
kecepatan angin

12. Ilustrasi
Ketika sebuah mobil ambulans bergerak
mendekati seseorang, orang tersebut akan
mendengar suara sirine ambulans itu
semakin tinggi frekunsinya. Jika ambulans
tersebut bergerak menjauh, maka frekuensi
suara sirene akan terdengar semakin
menurun. Fenomena tersebut disebut efek
dopler.
.

13. FENOMENA EFEK DOPPLER

14. a. Sumber bergerak mendekati pendengar
yang sedang diam
1. Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat
𝑓𝑝=
𝑣
𝑣−𝑣𝑠
𝑓𝑠

15. a. Sumber bergerak menjauhi pendengar yang
sedang diam
1. Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat
𝑓𝑝=
𝑣
𝑣+𝑣𝑠
𝑓𝑠

16. a. Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat
Bergerak Mendekat
2.Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak. Jika
pengamat bergerak dan sumber bunyi diam.
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat
𝑓𝑝=
𝑣+𝑣𝑝
𝑣
𝑓𝑠

17. b. Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak
Menjauh
2.Sumber Bunyi Diam dan Pengamat bergerak. Jika
pengamat bergerak dan sumber bunyi diam.
𝑓𝑝=
𝑣−𝑣𝑝
𝑣
𝑓𝑠
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat

18. a. Sumber bergerak menjauh dan pendengar
bergerak menjauh
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak Jika
salah satu dari pengamat atau sumber bunyi
mendekati
𝑓𝑝=
𝑣−𝑣𝑝
𝑣+𝑣𝑠
𝑓𝑠
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat

19. a. Sumber bunyi bergerak mendekat dan
pengamat mendekat
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak Jika
salah satu dari pengamat atau sumber bunyi
mendekati.
𝑓𝑝=
𝑣+𝑣𝑝
𝑣−𝑣𝑠
𝑓𝑠
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat

20. c. Sumber bunyi bergerak mendekat dan
pengamat bergerak menjauh
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak Jika
salah satu dari pengamat atau sumber bunyi
mendekati .
𝑓𝑝=
𝑣+𝑣𝑝
𝑣+𝑣𝑠
𝑓𝑠
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat

21. d. Sumber bunyi bergerak menjauh dan
pengamat bergerak mendekat
3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak Jika
salah satu dari pengamat atau sumber bunyi
mendekati .
𝑓𝑝=
𝑣−𝑣𝑝
𝑣−𝑣𝑠
𝑓𝑠
Pembagian Efek Doppler Berdasarkan
Posisi Sumber Suara Dan Pengamat

22. CONTOH
SOAL
Bagus berdiri di tepi jalan. Dari kejauhan datang sebuah
mobil ambulan bergerak mendekati, kemudian lewat
didepannya, lalu menjauhinya dengan kecepatan tetap
20 m/s. Jika frekuensi sirine yang dipancarkan mobil
ambulan 8.640 Hz, dan kecepatan gelombang bunyi di
udara 340m/s, tentukanlah frekuensi sirine yang
didengarkan bagus pada saat mobil ambulan
mendekati dan menjauhi Bagus!

23. CONTOH
SOAL
Jawab :
• Diketahui :
V=340 ms-1; vs= 20 ms-1; dan fs = 8.640 Hz
a. Pada saat mobil ambulan mendekati Bagus.
fp= v/(v-vs ) fs
fp= ((340 ms-1)/(340 ms-1- 20 ms-1) 8.640 Hz
= 9.180 Hz
b. Pada saat mobil ambulan menjauhi Bagus.
fp= v/(v+ vs ) fs
fp= (340 ms-1)/(340 ms-1)+ 20 ms-1 ) 8.640 Hz = 8.160 Hz
Jadi pada saat mobil ambulan mendekati Bagus, frekuensi sirine yang
terdengar 9.180 Hz. Akan tetapi, pada saat mobil ambulan menjauhi Bagus
mendengar frekuensi sirine sebesar 8.160 Hz.

24. CONTOH
SOAL
2. Deretan gerbong kereta api yang ditarik oleh sebuah
lokomotif bergerak meninggalkan stasiun tanjung
Karang dengan kelajuan 36 km/jam. Ketika itu, seorang
petugas di stasiun meniup peluit dengan frekuensi
1.700 Hz. Jika kecepatan perambatan gelombang bunyi
di udara 340 m/s, tentukanlah frekuensi bunyi peluit
yang didengar oleh seorang pengamat didalam kereta
api!

25. CONTOH
SOAL
Jawab:
• Diketahui : vp = 36 Km/jam = 10m/s ; vs= 340 m/s; fs
= 1.700 Hz
Ditanya : fp…….?
Jawab:
fp = [(v - vp)/v] fs
= {(340 m/s - 10m/s)/340 m/s} x 1.700 Hz = 1650
Hz

26. CONTOH
SOAL
3. Sebuah mobil sirine melintas dengan kecepatan
10m/s dengan frekuensi bunyi 400Hz. Kemudian
dari arah yang berlawanan melintas seorang
pengendara motor melintas dengan kecepatan 5
m/s. Tentukan frekuensi suara sirine yang didengar
oleh pengendara sepeda motor saat mendekati dan
menjauhi.

27. CONTOH
SOAL
jawab :
𝑓𝑝=
𝑉+𝑉𝑝
𝑉−𝑉𝑠
=
340+5
340−10
400 = 418,18 𝐻𝑍
𝑓𝑝=
𝑉−𝑉𝑝
𝑉+𝑉𝑠
=
340−5
340+10
400 = 382,9 𝐻𝑍

28. KESIMPULAN
 Efek Doppler adalah kejadian yang terjadi ketika sesuatu yang
memancarkan suara bergerak relatif terhadap pengamat.
 Efek Doppler diusulkan dan dijelaskan oleh Christian Doppler pada
tahun 1842.
 Efek Doppler di gambarkan dengan sirene kendaraan darurat.
Ketika sebuah sumber bunyi mendekati pengamat, panjang
gelombang yang dikompresi, menyebabkan frekuensi meningkat,
dan ketika objek bergerak menjauh, panjang gelombang
menyebar, menyebabkan penurunan nilai frekuensi.

29. LATIHAN
1. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72
km/jam, mendekati stasiun sambil membunyikan
peluit yang berfrekuensi 960 Hz. Kecepatan bunyi di
udara 340 m/s. Bunyi yang didengar oleh orang di
stasiun berfrekuensi ….
A. 1.040 Hz
B. 1.020 Hz
C. 1.000 Hz
D. 980 Hz
E. 940 Hz

30. LATIHAN
2. Sumber bunyi memancarkan bunyi dengan frekuensi
600 Hz saling mendekat dengan pendengar, masing-
masing dengan kecepatan 40 m/s dan 60 m/s. Jika
kecepatan bunyi di udara 340 m/s, frekuensi bunyi
yang diterima pendengar adalah ….
A. 300 Hz
B. 400 Hz
C. 600 Hz
D. 700 Hz
E. 800 Hz

31. LATIHAN
3.Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 36 km/jam di
belakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi
klakson dengan frekuensi 1.000 Hz, pengemudi sepeda
motor membaca pada spidometer angka 72 km/jam.
Apabila kecepatan bunyi 340 m/s maka pengemudi sepeda
motor akan mendengar klakson pada frekuensi ….
A. 1.091 Hz
B. 1.029 Hz
C. 1.000 Hz
D. 970 Hz
E. 914 Hz

32. LATIHAN
4.Sebuah mobil bergerak menjauhi menara sirine
dengan kecepatan 20 m/s. Pada saat itu sirine berbunyi
dengan frekuensi 680 Hz. Bila cepat rambat bunyi di
udara 340 m/s, maka frekuensi bunyi sirine yang
didengar penumpang mobil adalah ….
A. 460 Hz
B. 600 Hz
C. 620 Hz
D. 640 Hz
E. 720 Hz

33. LATIHAN
5. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 72 km/jam,
mendekati stasiun sambil membunyikan peluit yang
berfrekuensi 960 Hz. Kecepatan bunyi di udara 340 m/s.
Bunyi yang didengar oleh orang di stasiun berfrekuensi ….
A. 1.040 Hz
B. 1.020 Hz
C. 1.000 Hz
D. 980 Hz
E. 940 Hz

34. LATIHAN
6. Kereta bergerak dengan laju 72 km/jam menuju stasiun
sambil membunyikan peluitnya. Bunyi peluit kereta api
tersebut terdengar oleh kepala stasiun dengan frekuensi 720
Hz. Jika laju suara di udara 340 m/s, maka frekuensi peluit
kereta api tersebut adalah ….
A. 640 Hz
B. 678 Hz
C. 700 Hz
D. 720 Hz
E. 760 Hz

35. LATIHAN
7. Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar
yang diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 m/s, dan
kecepatan sumber bunyi 25 m/s, maka perbandingan
frekuensi yang diterima pendengar itu pada saat sumber
bunyi mendekati dan menjauhi adalah ….
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 6
D. 6 : 5
E. 5 : 4

36. LATIHAN
8. Seorang penerbang yang pesawat terangnya menuju
ke menara bandara mendengar bunyi sirine menara
dengan frekuensi 2000 Hz. Jika sirine memancarkan
bunyi dengan 1700 Hz, dan cepat rambat bunyi di udara
340 m/s, maka kecepatan pesawat udara itu adalah ….
A. 196 km/jam
B. 200 km/jam
C. 216 km/jam
D. 220 km/jam
E. 236 km/jam

37. LATIHAN
9.Seorang siswa sedang berdiri di pinggir jalan ketika sebuah
mobil bergerak menjauhi siswa tersebut dengan kelajuan
40 m/s sambil membunyikan klakson yang berfrekuensi
300 Hz. Apabila cepat rambat bunyi di udara 360 m/s, maka
frekuensi klakson yang didengar oleh siswa tersebut adalah
A. 250 Hz
B. 270 Hz
C. 300 Hz
D. 350 Hz
E. 400 Hz

38. LATIHAN
10. Sebuah sumber bunyi bergerak dengan kelajuan 30 m/s
mendekati seseorang yang berdiri di pinggir jalan.
Frekuensi sumber bunyi 360 Hz dan cepat rambat bunyi di
udara adalah 380 m/s. Frekuensi gelombang bunyi yang
didengar orang tersebut adalah …
A. 391 Hz
B. 400 Hz
C. 430 Hz
D. 440 Hz
E. 460 Hz

39. LATIHAN
11.Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang
frekuensinya 742 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan
frekuensi 700 Hz bergerak mendekati pendengar itu
dengan kelajuan 20 m/s. Jika cepat rambat bunyi di udara
adalah 340 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar
oleh orang itu adalah …
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz

40. LATIHAN
12.Kereta bergerak A dengan kelajuan 72 km/jam dan kereta
B dengan kelajuan 90 km/jam bergerak saling mendekati.
Masinis kereta A membunyikan peluit dengan frekuensi
660 Hz. Jika kecepatan rambat bunyi di udara 350 m/s,
maka frekuensi yang didengar masinis B dari peluit A
adalah …
A. 800 Hz
B. 750 Hz
C. 600 Hz
D. 540 Hz
E. 400 Hz

41. LATIHAN
13.Sebuah truk bergerak dengan kecepatan 25 m/s
dibelakang sepeda motor. Pada saat truk mengeluarkan bunyi
klakson dengan frekuensi 945 Hz, pengemudi sepeda motor
membaca pada spidometer angka 20 m/s. Apabila kecepatan
bunyi di udara 340 m/s, maka pengemudi sepeda motor akan
mendengar klakson dengan frekuensi .....
a. 750 Hz
b. 840 Hz
c. 945 Hz
d. 960 Hz
e. 1020 Hz

42. LATIHAN
14. Suatu sumber bunyi dengan frekuensi 720 Hz berlawanan
arah dan menjauhi pendengar yang bergerak dengan kelajuan
25 m/s, ternyata frekuensi bunyi yang didengar oleh
pendengar adalah 630 Hz. Jika kelajuan perambatan bunyi di
udara adalah 340 m/s, maka kecepatan sumber bunyi adalah
....
A. 30 m/s
B. 25 m/s
C. 24 m/s
D. 20 m/s
E. 15 m/s

43. LATIHAN
15. Seorang pilot pesawat terbang bergerak mendekati
bandara. Apabila pilot tersebut mendengar bunyi sirine yang
dipancarkan oleh menara pengawas dengan frekuensi 2000
Hz, dan cepat rambat gelombang bunyi di udara 340 m/s,
frekuensi sumber bunyi (sirine) 1700 Hz. Maka kelajuan
pesawat tersebut adalah .....
a. 20 m/s
b. 40 m/s
c. 60 m/s
d. 80 m/s
e. 100 m/s

44. LATIHAN
16. Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang
frekuensinya 684 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan
frekuensi 676 Hz bergerak mendekati pendengar itu dengan
kecepatan 2 m/s. Bila kecepatan merambat bunyi di udara
340 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar oleh
pendengar itu adalah …
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz

45. LATIHAN
17. Bu Mita mengendarai sepeda motor ke pasar melewati toko.
Dari toko tersebut terdengar bunyi musik dengan frekuensi
1.200 Hz. Kecepatan bunyi musik saat itu sebesar 320 m/s.
Frekuensi bunyi musikyang didengar Bu Mita saat mendekati toko
tersebut sebesar 1.275 Hz. Kecepatan sepeda motor yang
dikendarai Bu Mita . . . m/s.
A. 10
B. 15
C. 20
D. 25
E. 30

46. LATIHAN
18. Mobil polisi bergerak dengan kecepatan 72 km/jam sambil
membunyikan sirene dengan frekuensi 1.400 Hz. Di belakang mobil polisi
ada pengendara sepeda motor yang bergerak mendekati mobil dengan
kecepatan 54 km/jam. Jika cepat rambat bunyi di udara pada saat itu 330
m/s, frekuensi sirene mobil yang didengar pengendara sepeda motor
sebesar . . .Hz.
A. 1.240
B. 1.260
c. 1.380
D. 1.420
E. 1.450

47. LATIHAN
19. Dua mobil A dan B saling mendekat dengan kecepatan 20 m/s
dan 25 m/s. Mobil A mengeluarkan bunyi setiap 10 sekon. Jika
kecepatan bunyi di udara 345 m/s dan angin bertiup dari B ke A
dengan kecepatan 5 m/s berapakah interval bunyi tersebut
menurut B?
A. 2 s
B. 3,5 s
C. 5,5 s
D. 6,09s
E.9,09 s

48. LATIHAN
20. Sebuah sumber bunyi memancarkan nada dengan frekuensi
600 Hz. Sumber ini bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjauhi
pendengar. Jika kecepatan bunyi 340 m/s, hitunglah frekuensi
bunyi yang didengar oleh pengamat yang berdiri di tanah!
a. 582 Hz
b. 840 Hz
c. 945 Hz
d. 961 Hz
e. 1020 Hz