Soal Dampak Doppler | PUSAT ILMU

Soal Efek Doppler
1. Soal

Seujung kelelawar sedang terbang mendekati sebuah dinding sambil memancarkan pulsa utrasonik dengan frekuensi 34 kHz dan panjang gelombang 1 cm. Jika ia menangkap gelombang pantul yang frekuensinya 38,25 kHz, maka kelajuan terbang kelelawar tersebut adalah? (SPMB 2006)
A. 14 m/s
B. 16 m/s
C. 18 m/s
D. 20 m/s
E. 22 m/s

Pembahasan

Kelelawar bergerak sambil memancarkan pulsa ke dinding, maka sumber suara dianggap pantulan pulsa dari dinding yang berasal kelelawar. Sedangkan pendengar suara ialah kelelawar . Untuk kecepatan sumber suara dan pendengar sama dengan kecepatan kelelawar ( $v_{s}=v_{p}=v$ )

$f_{s}=34\times 10^{3}Hz$

$f_{p}=38,25\times 10^{3}Hz$

$v=20\, m/s$
Jawaban D

2. Soal

Suatu sumber suara bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Bila cepat rambat suara di udara 325 m/s dan kecepatan sumber suara 25 m/s, maka perbandingan frekuensi yang diterima pendengar itu ketika sumber suara mendekati dan menjauhi ialah (UMPTN 1996)

A. 5 : 6

B. 6 : 7

C. 7 : 6

D. 6 : 5

E. 5 : 4

Pembahasan

Sumber mendekati pendengar $v_{s}$ negatif
Sumber menjauhi pendengar $v_{s}$ positif

$\frac{f_{p1}}{f_{p2}}=\frac{\frac{v}{v-v_{s}}}{\frac{v}{v+v_{s}}}=\frac{v+v_{s}}{v-v_{s}}$
$\frac{f_{p1}}{f_{p2}}=\frac{325+25}{325-25}=\frac{350}{300}=\frac{7}{6}$
Jawaban C
3. Soal

Mobil A mendekati pengamat P (diam) dengan kecepatan 30 m/s sambil membunyikan sirine berfrekuensi 504 Hz. Saat itu juga kendaraan beroda empat B mendekati P dari arah berlawanan dengan kendaraan beroda empat A, pada kecepatan 20 m/s sambil membunyikan sirene berfrekuensi 518 Hz. Jika cepat rambat suara di udara ketika ini 300 m/s, maka frekuensi layangan yang didengar P adalah? (UMPTN 2001)

A. 14 Hz

B. 10 Hz

C. 7 Hz

D. 5 Hz

E. 4 Hz

Pembahasan

Terdapat 2 sumber suara A dan B dengan satu pengamat P

Pengamat P membisu maka $v_{p}=0$
v = 300 m/s
Sumber A
Sumber suara A mendekati bernilai negatif $v_{s}=-30\, \, m/s$
$f_{pA}=\frac{v}{v-v_{s}}f_{sA}$
$f_{pA}=\frac{300}{300-30}\times 504=560\, \, Hz$

Sumber B
$v_{s}=-20\, \, m/s$

$f_{pB}=\frac{v}{v-v_{s}}f_{sB}$

$f_{pB}=\frac{300}{300-20}\times 518=555\, \, Hz$
Maka frekeuensi layangan yang didengar pengamat P

$f_{layangan}=560-555=5\, \, Hz$
Jawaban D
4. Soal

Sebuah garputala terpaku dimeja yang diam, bergetar dengan frekuensi 384 Hz. Garputala lain bergetar dengan frekuensi 380 Hz dan dibawa seoarang anak yang berlari menjauhi garputala pertama. Kecepatan rambat suara di udara 320 m/s, kalau anak itu tidak mendengar layangan, maka kecepatan lari anak tadi adalah? (SIMAK UI 2010)