Sebuah bus melaju dengan kelajuan 30 m/s melewati mobil patroli yang sedang diam di sisi jalan. Segera mobil patroli tersebut membunyikan sirene, lalu bergerak mengejar bus mula-mula dengan percepatan 4 m/s² selama 10 s dan setelah itu dengan kelajuan tetap. Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s, sedangkan sirene dibunyikan pada frekuensi tetap sebesar 900 Hz. Pengemudi bus mendengar suara sirene dengan frekuensi…

Sebuah bus melaju dengan kelajuan 30 m/s melewati mobil patroli yang sedang diam di sisi jalan. Segera mobil patroli tersebut membunyikan sirene, lalu bergerak mengejar bus mula-mula dengan percepatan 4 m/s² selama 10 s dan setelah itu dengan kelajuan tetap. Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s, sedangkan sirene dibunyikan pada frekuensi tetap sebesar 900 Hz. Pengemudi bus mendengar suara sirene dengan frekuensi…

Jawabannya adalah 930 Hz.

Efek Doppler menjelaskan tentang pergerakan sumber bunyi dan pendengar yang relatif satu terhadap lainnya maka frekuensi yang diterima pendengar tidak sama dengan frekuensi yang dipancarkan oleh sumber.

Efek Doppler dirumuskan sebagai berikut:
fp = (v ± vp)fs/(v ± vs)
dimana:
fp = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)
fs = frekuensi yang dipancarkan sumber (Hz)
v = kecepatan bunyi di udara (m/s)
vp = kecepatan pendengar bergerak (m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi bergerak (m/s)

Catatan
vs bernilai positif (+), jika sumber bunyi menjauhi pendengar.
vs bernilai negatif (-), jika sumber bunyi mendekati pendengar.
vp bernilai positif (+), jika pendengar mendekati sumber bunyi.
vp bernilai negatif (-), jika pendengar menjauhi sumber bunyi.

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan percepatan tetap baik besar maupun arahnya.

Rumus yang berlaku dalam GLBB adalah :
vt = vo + a.t
dengan :
vo = kecepatan awal (m/s)
vt = kecepatan akhir (m/s)
a = percepatan (m/s²)
t = selang waktu (s)

Diketahui :
vp = -30 m/s (menjauhi sumber bunyi)
vo = 0
a = 4 m/s²
t = 10 s
v = 340 m/s
fs = 900 Hz

Ditanya :
fp = ….?

Pembahasan :
Hitung kelajuan sumber bunyi setelah 10 s, yaitu :
vt = vo + a.t
vt = 0 + (4)(10)
vt = 40 m/s
vs = -40 m/s (mendekati pendengar)

Baca Juga :  Sebuah meja dengan berat 30 kg didorong dengan gaya 15 N, hitung usaha yang bekerja pada meja jika meja berpindah sejauh 30 m!

Frekuensi yang didengar pengemudi bus dihitung dengan :
fp = (v ± vp)fs/(v ± vs)
fp = (340 – 30)900/(340 – 40)
fp = 930 Hz

Jadi pengemudi bus mendengar suara sirene dengan frekuensi 930 Hz.