makalah efek doppler kelompok 11

8/11/2019 Makalah Efek Doppler Kelompok 11

1/20

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Ketika kita sedang diam di pinggir jalan dan sebuah mobil

ambulans yang sirinenya berbunyi sedang bergerak mendekati kita. Dan tak

lama kemudian mobil melewati kita dan bergerak menjauhi kita. Jika kita

mendengar bunyi sirine secara saksama akan kita dengar bahwa nada bunyi

sirine leih tinggi ketika mobil mendekati kita dan lebih rendah ketika mobil

menjauhi kita. Nada bunyi sirine berkaitan dengan frekuensi bunyi. dengan

demikian dapat disimpulkan bahwa bila sumber bunyi dan pengamat saling

bergerak relatif satu terhadap lainnya (menjauhi atau mendekati), frekuensi

yang diterima pengamat tidak sama dengan frekuensi yang dipancarkan oleh

sumber. Fenomena perubahan frekuensi karena pengaruh gerak relatif antara

sumber bunyi dan pendengar, untuk pertama kalinya diamati oleh Christian

Johann Doppler (1803-1853), seorang Fisikawan berkebangsaan Austria.

Berkaitan dengan hal tersebut, di dalam makalah ini kami akan membahas

tentang efek doppler.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan efek doppler?

2.

Bagaimana persamaan efek doppler?

3. Bagaimana aplikasi efek doppler dalam kehidupan sehari-hari?

C.

Tujuan

1. Mengetahui dan memahami pengertian efek doppler.

2. Mengetahui dan memahami rumus efek doppler.

3. Mengetahui dan memahami aplikasi efek doppler dalam kehidupan

sehari-hari.


2/20

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Efek Doppler

Secara umum, efek

doppler dialami ketika ada suatu

gerak relatif antara sumber

gelombang dan pengamat.

Ketika sumber bunyi dan

pengamat bergerak saling

mendekati, pengamat

mendengar frekuensi bunyi yang

lebih tinggi daripada frekuensi bunyi yang dipancarkan sumber tanpa adanya

gerak relatif. Ketika sumber bunyi dan pengamat bergerak saling menjauhi,

pengamat mendengar frekuensi bunyi yang lebih rendah daripada frekuensi

sumber bunyi tanpa adanya gerak relatif.

Efek Doppler, dinamakan mengikuti tokoh fisika, Christian

Johann Doppler. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang

gelombang dari sebuah sumbergelombang yang diterima oleh pengamat, jika

sumber suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap

pengamat/pendengar. Untuk gelombang yang umum dijumpai, seperti

gelombang suara yang menjalar dalam medium udara, perhitungan dari

perubahan frekuensi ini, memerlukan kecepatan pengamat dan kecepatan

sumber relatif terhadap medium di mana gelombang itu disalurkan.

B. Rumus Efek Doppler

Efek doppler dialami ketika ada gerak relatif antar sumber bunyi

dan pengamat. Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah v, kecepatan

pengamat vp dan kecepatan sumber bunyi vs dan frekuensi yang dipancarkan

sumber adalah fs, maka secara perhitungan frekuensi yang didengar oleh

pengamat adalah:
http://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Christian_Andreas_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Christian_Andreas_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Christian_Andreas_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Christian_Andreas_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Fisika


3/20

3

fp= frekuensi pendengar (Hz)

fs= frekuensi sumber (Hz)

v = kecepatan bunyi di udara (340 m/s)

vp= kecepatan pendengar (m/s)

vs= kecepatan sumber (m/s)

1. Sumber Bunyi Bergerak dan Pengamat Diam

Jika sumber bunyi diam terhadap pengamat yang juga diam,

frekuensi yang terdengar oleh pengamat sama dengan frekuensi yang di

pancarkan oleh sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar oleh pengamat

akan berbeda jika ada gerak relatif antara sumber bunyi dan pengamat.

Untuk kasus sumber bunyi bergerak dan pengamat diam,

frekuensi yang terdengar oleh pengamat dapat dirumuskan sebagai

berikut.

a.

Sumber Bunyi Bergerak Mendekat dan Pengamat Diam

Vs Vp = 0

Fs fp

Dengan

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

fp= frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)


vs= kecepatan sumber bunyi (m/s)

http://fisika79.files.wordpress.com/2010/10/image002.gif


4/20

4

b.

Sumber Bunyi Bergerak Menjauh Dan Pengamat Diam

Vs Vp = 0

fs fp

Dengan

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)

fp= frekuensi yang didengar oleh pengamat (Hz)


vs= kecepatan sumber bunyi (m/s)


Contoh soal:

Bagus berdiri di tepi jalan. Dari kejauhan datang sebuah mobil

ambulan bergerak mendekati bagus, 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!

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 menjauh i Bagus.

fp= v/(v+ vs ) fs ----------- fp= (340 ms-1)/(340 ms-1)+ 20 ms-1) 8.640

Hz = 8.160 Hz


5/20

5

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.

2. Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak

Jika pengamat bergerak dan sumber bunyi diam, frekuensi yang

terdengar oleh pengamat berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan

sumber bunyi. Frekuensi yang terdengar tersebut dapat dirumuskan

sebagai berikut:

a.

Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Mendekat

Vs = 0 Vp

fs fp

b. Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Bergerak Menjauh

Vs = 0 Vp

fs fp

Contoh Soal:

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


6/20

6

bunyi di udara 340 m/s, tentukanlah frekuensi bunyi peluit yang

didengar oleh seorang pengamat didalam kereta api!

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) x 1.700 Hz

340 m/s

= 1650 Hz

Jadi frekuensi peluit yang terdengar oleh pengamat dalam kereta

api sebesar 1.650 Hz.

3. Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak

Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi mendekati , fp > fs;

Jika salah satu dari pengamat atau sumber bunyi menjauhi, fp < fs ;

Secara umum, persamaan Efek Doppler untuk sumber bunyi s dan

pengamat p (keduanya bergerak) adalah :

a.

Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat mendekat

Vs Vp

fs fp

b.

Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak menjauh

Vs Vp

fs fp


7/20

7

c.

Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat bergerak

menjauh

Vs Vp

fs fp

d. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat bergerak mendekat

Vs Vp

fs fp

Contoh soal

1. 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.

jawab:

diketahui: Vs : 10 m/s

fs : 400Hz

Vp : 5 m/s

V : 340 m/s

ditanya : 1. fp mendekat?

2. fp menjauh.?

jawab : 1.


8/20

8

=

= 418,18 Hz

2.

=

= 382,9 Hz

Jadi, pada saat pendengar dan sumber suara mendekat frekuensi

suara yang didengar oleh pendengar adalah 418,18 Hz, dan pada

saat pendengar dan sumber suara saling menjauh frekuensi suara

yang didengar oleh pendengar adalah 382,9 Hz.

4. Sumber Bunyi Diam Dan Pengamat Diam

Jika pengamat diam dan sumber bunyi diam , fp = fs;

Jika s dan p samasama diam, vs = 0 dan vp= 0 fp = fs.

C. Aplikasi Efek Doppler dalam Kehidupan Sehari-hari

1.

Radar (Radio Detection and Ranging)

Secara umum dalam teknologi radar terdapat tiga komponen utama yaitu

antena, transmitter, dan receiver. Antena radar adalah suatu antena

reflektor berbentuk parabola yang menyebarkan energi elektromagnetik

dari titik fokusnya dan dicerminkan melalui permukaan yang berbentuk

parabola sebagai berkas sempit (gbr.A). Antena radar merupakan

dwikutub (gbr.B). Input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk

phased-array yang merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap

antena dan kemudian diteruskan ke pusat sistem radar. Transmitter pada

sistem radar berfungsi untuk memancarkan gelombang elektromagnetik

melalui reflektor antena agar sinyal objek yang berada pada daerah

tangkapan radar dapat dikenali. Sedangkan Receiver pada sistem radar

berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang elektromagnetik

dari sinyal objek yang tertangkap radar melalui reflektor antena,

umumnya Receiver mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar


9/20

9

sesuai dengan pendeteksian serta dapat menguatkan sinyal objek yang

lemah dan meneruskan sinyal objek tersebut ke pemroses data dan sinyal

serta menampilkan gambarnya di layar monitor. Dalam kehidupan sehari-

hari banyak sekali aplikasi dari radar misalnya pada saat kita pergi ke

pertokoan, mal, dan supermarket. Biasanya kita akan menemui pintu yang

otomatis membuka saat ada yang mendekat. Pada saat ada yang

mendekati ke pintu, gelombang mikro dipancarkan dan menumbuk tubuh

kita kemudian gelombang mikro tersebut dipantulkan dan diterima oleh

Receiver yang dihubungkan dengan program komputer yang secara

otomatis memerintahkan pintu untuk membuka. Saat gelombang mikro

yang dipancarkan tidak lagi dipantulkan, pintu diperintahkan untuk

menutup kembali.

2.

Di bidang kesehatan efek doppler digunakan utk memonitor aliran darah

melalui pembuluh nadi utama. Gelombng ultrasonik frekuensi 5-10 MHz

diarahkn menuju ke pembuluh nadi dan suatu penerima R akan

mendeteksi sinyal hambur pantul. Freq tampak dari sinyal pantul yang

diterima bergantung pada kecepatan aliran darah. Pengukuran ini efektif

utk mendeteksi trombosis (penyempitan pembuluh darah) karena

trombosis bisa menyebabkan perubahan yang cukup signifikan pada

aliran darah.

3. Efek doppler diaplikasikan oleh ilmuan pada alat USG (Ultrasonografi),

dengan memanfaatkan gelombang pantul dan gelombang datang.


10/20

10

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Efek Doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang dari

sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber

suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar.

2. Persamaan Efek Doppler





vs= kecepatan sumber (m/s)

SUMBER

BUNYI

PENGAMAT RUMUS KETERANGAN

Mendekat Diam

fp > fs

Menjauh Diam

fp < fs

Diam Mendekat

fp > fs

Diam Menjauh

fp < fs

Mendekat Mendekat

fp > fs

Mendekat Menjauh

fp > fs

Menjauh Mendekat

fp < fs

Menjauh Menjauh

fp < fs

Diam Diam fp = fs (bukan

efek doppler)
http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombanghttp://fisika79.files.wordpress.com/2010/10/image002.gifhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Panjang_gelombanghttp://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensi


11/20

11

3. Aplikasi efek doppler dalam kehidupan sehari-hari yaitu pada radar, di

bidang kesehatan efek doppler digunakan utk memonitor aliran darah

melalui pembuluh nadi utama, pada alat USG (Ultrasonografi), dan lain-

lain.

B. Saran

Semoga dengan adanya makalah ini, kita tahu tentang efek doppler

dan tahu penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.


12/20

12

DAFTAR PUSTAKA

Marthen Kanginan. 2006. Fisika untuk SMA Kelas XII Semester 1. Jakarta:

Erlangga.

Supiyanto. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Phibeta.

Mahmudin. 2009. Gambar Efek Doppler. Diunduh dari

http://www.fisikamahmud.blogspot.compada tanggal 24 September 2012.

Fisika. 2010. Efek Doppler. Diunduh dari http://fisika79.wordpress.com pada

tanggal 24 September 2012.

Ari W Aryandi. 2010. Aplikasi Radar. Diunduh dari

http://aryandi28.blogspot.compada tanggal 25 September 2012.
http://www.fisikamahmud.blogspot.com/gambar-efek-doppler/http://fisika79.wordpress.com/http://aryandi28.blogspot.com/http://aryandi28.blogspot.com/http://fisika79.wordpress.com/http://www.fisikamahmud.blogspot.com/gambar-efek-doppler/


13/20

13

LAMPIRAN

1. Bagaimana pengaruh angin ketika pengamat diam dan sumber bunyi bergerak

mendekati dan angin tersebut berlawanan dengan sumber bunyi? (Aji

Sucahyo/01/K7111502)

Jawab : Pada efek doppler terjadi relatif dan kecepatan bunyi di udara sudah

ditetapkan sebesar 340 m/s, sehingga untuk menentukan frekuensi

pendengar tersebut dapa menggunakan rumus efek doppler dengan

kecepatan bunyi di udara 340 m/s.

2. Apakah dapat terjadi efek doppler di dalam kelas? (Eko

Prayudi/11/K7111512)

Jawab : Di dalam kelas tidak dapat terjadi efek doppler karena antara sumber

bunyi dan pendengar saling diam, dan efek doppler terjadi ketika

antara sumber bunyi atau pendengar saling bergerak baik menjauh

atau mendekat.

3. Jika ada konser musik dan kita sebagai pendengar menjauhi suara konser

musik, apakah ada kaitannya antara frekuensi pendengar dan nada bunyi?

apakah nada bunyi juga ikut berubah? (M.Amin Rois/28/K7111529)

Jawab : Dalam hal ini frekuensi pendengar lebih kecil daripada frekuensi

sumber bunyi karena terjadi efek doppler. Dan nada bunyi konser

tetap dan tidak berubah.


14/20

14

LAPORAN DEMONSTRASI

EFEK DOPPLER

A. Tujuan

Untuk menentukan frekuensi suara yang didengar oleh pengamat terhadap

sumber bunyi.

B. Landasan Teori

Efek Doppler dikemukakan pertama kali oleh Chr istian Andreas

Doppler. Efek doppler adalah perubahan frekuensi atau panjang gelombang

dari sebuah sumber gelombang yang diterima oleh pengamat, jika sumber

suara/gelombang tersebut bergerak relatif terhadap pengamat/pendengar.

Efek doppler dialami ketika ada gerak relatif antar sumber bunyi

dan pengamat. Jika cepat rambat bunyi diudara saat itu adalah v, kecepatan

pengamat vp dan kecepatan sumber bunyi vs dan frekuensi yang dipancarkan

sumber adalah fs, maka secara perhitungan frekuensi yang didengar oleh

pengamat adalah:





vs= kecepatan sumber (m/s).

C. Alat dan Bahan

1. Manusia sebagai pengamat

2. Sumber bunyi (suara sirine)
http://fisika79.files.wordpress.com/2010/10/image002.gif


15/20

15

D. Langkah Kerja

1. Sumber bunyi di bunyikan dengan frekuensi 400 Hz

2. Pengamat mendengar bunyi

3. Amati, jika:

Sumber bunyi bergerak mendekat dengan kecepatan 10m/s, pendengar

diam

Sumber bunyi bergerak menjauh dengan kecepatan 10m/s, pendengar

diam

Sumber bunyi diam, pendengar bergerak mendekat dengan kecepatan

5m/s

Sumber bunyi diam, pendengar bergerak menjauh dengan kecepatan

5m/s


bergerak mendekat dengan kecepatan 5m/s


bergerak menjauh dengan kecepatan 5m/s


bergerak mendekat dengan kecepatan 5m/s


bergerak menjauh dengan kecepatan 5m/s

Sumber bunyi diam, pendengar diam.

4. Menghitung frekuensi pengamat pada tabel hasil pengamatan.

E.

Hasil Pengamatan

SB P Rumus V Vs Vp fs fp

Mendekat Diam

340

10

0

400Hz 412,12Hz

Menjauh Diam

340

10

0

400Hz 388,57Hz

Diam Mendekat

340

0

5

400Hz 405,88Hz

Diam Menjauh

340

0

5

400Hz 394,11Hz

Mendekat Mendekat

340

10

5

400Hz 418,18Hz


16/20

16

Mendekat Menjauh

340

10

5

400Hz 406,06Hz

Menjauh Mendekat

340

10

5

400Hz 394,28Hz

menjauh Menjauh

340

10

5

400Hz 382,85Hz

Diam Diam 340

0

0

400Hz 400Hz

F. Pembahasan

Diketahui : Vp = 0 m/s V = 340 m/s

Vs = 10 m/s fs = 400 Hz

Ditanya : fp....?

1. Sumber Bunyi Bergerak Mendekat dan Pengamat Diam

Jawab :

=

=

= 412,12 Hz2. Sumber Bunyi Bergerak Menjauh dan Pengamat Diam

Jawab :

=

=

= 388,57 Hz


Vs = 0 m/s fs = 400 Hz

Ditanya : fp....?

3. Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak Mendekat

Jawab :


17/20

17

=

=

= 405,88 Hz

4. Sumber Bunyi Diam dan Pengamat Bergerak Menjauh

Jawab :

=

=

= 394,11 Hz


Vs = 10 m/s fs = 400 Hz

Ditanya : fp....?

5.

Sumber Bunyi dan Pengamat Bergerak Mendekat

Jawab :

=

=

= 418,18 Hz

6. Sumber Bunyi Bergerak Mendekat dan Pengamat Bergerak Menjauh

Jawab :

=

=

= 406,06 Hz

7.

Sumber Bunyi Bergerak Menjauh dan Pengamat Bergerak Mendekat


18/20

18

Jawab :

=

=

= 394,28 Hz

8. Sumber Bunyi dan Pengama Bergerak Menjauh

Jawab :

=

=

= 382,85 Hz

9. Sumber Bunyi dan Pengama Diam

fp = fs = 400 Hz efek doppler

G.

Kesimpulan

1. Jika sumber bunyi mendekat dan pendengar diam maka fp>fs

2. Jika sumber bunyi menjauh dan pendengar diam maka fpfs

4. Jika sumber bunyi diam dan pendengar menjauh maka fpfs

6. Jika sumber bunyi mendekat dan pendengar menjauh maka fp>fs

7.

Jika sumber bunyi menjauh dan pendengar mendekat maka fp


19/20

19

H. Lampiran

Pengamat mendekati sumber

Pengamat Menjauhi sumber

Sumber mendekati pengamat


20/20

20

Sumber menjauhi pengamat

makalah efek doppler kelompok 11

Documents