BAHAN AJAR EFEK DOPPLER

BAHAN AJAR

Identitas Bahan Ajar : Fisika
Mata Pelajaran : XI/II/ 30 Menit
Kelas/Semester/Alokasi Waktu : Efek Doppler
Judul Bahan Ajar

Kompetensi Dasar

3.10 Menerapkan Konsep dan Prinsip Gelombang Bunyi dan Cahaya dalam Teknologi
4.10 Melakukan percobaan tentang gelombang bunyi dan/atau cahaya, berikut presentasi

hasil percobaan dan makna fisisnya misalnya sonometer, dan kisi difraksi

Indikator Pencapaian Kompetensi

3.10.1 Menjelaskan konsep efek doppler
3.10.2 Menerapkan konsep gelombang bunyi pada efek doppler
3.10.3 Menerapkan konsep efek doppler pada kehidupan sehari-hari
4.10.1 Melakukan percobaan mengenai efek doppler menggunakan virtual laboratory
4.10.2 Mempresentasikan hasil percobaan mengenai efek doppler

Tujuan Pembelajaran

3.10.1.1 Melalui kegiatan menggali informasi peserta didik diharapkan mampu
3.10.2.1 menjelaskan konsep efek doppler dengan rinci.
3.10.3.1 Melalui kegiatan diskusi peserta didik diharapkan mampu menerapkan konsep
3.10.4.1 gelombang bunyi pada efek doppler dengan benar
Melalui kegiatan diskusi peserta didik diharapkan mampu menerapkan konsep
efek doppler pada kehidupan sehari-hari dengan tepat
Melalui percobaan dalam laboratorium virtual, peserta didik diharapkan mampu
melakukan simulasi percobaan Efek Doppler menggunakan m-edukasi
kemdikbud dengan sistematis

3.10.5.1 Melalui percobaan yang telah dilakukan, peserta didik diharapkan mampu
mempresentasikan dan menyimpulkan hasil percobaan mengenai efek doppler
dengan baik

Deskripsi

Setiap saat kita dapat mendengarkan bunyi. Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak lepas dari
bunyi karena bunyi menjadi salah satu cara untuk dapat berkomunikasi dengan orang lain.
Tanpa bunyi kita tidak dapat mengetahui maksud orang lain yang berada jauh dari kita. Dalam
perambatannya, bunyi memerlukan medium sehingga bisa mencapai ke indra pendengaran
kita. Gelombang bunyi adalah gelombang mekanik yang berbentuk gelombang longitudinal,
yaitu gelombang yang arah rambatannya sejajar dengan arah getarannya. Gelombang bunyi
dihasilkan oleh benda yang bergetar, benda yang bergetar disebut sumber bunyi. Karena bunyi
dihasilkan oleh benda yang bergetar, maka kuat kerasnya bunyi tergantung pada amplitudo
getarannya. Makin besar amplitudo getarannya, makin keras bunyi terdengar dan sebaliknya
makin kecil amplitudonya, makin lemah bunyi yang terdengar. Di samping itu, keras lemahnya
bunyi juga tergantung pada jarak terhadap sumber bunyi, makin dekat dengan sumber bunyi,
bunyi terdengar makin keras dan sebaliknya makin jauh dari sumber bunyi, makin lemah bunyi
yang kita dengar.

Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar

Sebelum mempelajari modul in lebih lanjut, sebaiknya ikuti petunjuk penggunaannya sebagai
berikut.
1. Pelajari daftar isi modul dengan cermat dan teliti.
2. Pelajari setiap kegiatan belajar ini dengan membaca berulang-ulang sehingga kalian

benar-benar paham dan mengerti.
3. Catatlah kesulitan yang kalian temui dalam modul ini untuk ditanyakan pada guru saat

tatap muka. Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan materi modul agar
pengetahuan Anda bisa bertambah.
4. Kerjakan evaluasi untuk mengetahui sejauh mana ketercapaian materi yang sudah kalian
dapatkan.

MATERI PEMBELAJARAN EFEK DOPPLER

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai bunyi yang kita dengar akan

terdengar berbeda apabila antara sumber bunyi dan pendengar terjadi gerakan relatif.

Misalnya pada saat kita menaiki sepeda motor di jalan raya berpapasan dengan mobil

ambulan atau mobil patroli yang membunyikan sirine. Bunyi sirine yang terdengar akan

makin keras saat kita bergerak saling mendekati dan akan semakin lemah pada saat kita

bergerak saling menjauhinya. Peristiwa ini disebut efek Doppler yaitu peristiwa terjadinya

perubahan frekuensi bunyi yang diterima oleh pendengar akan berubah jika terjadi gerakan

relatif antara sumber bunyi dan pendengar.

Keras dan lemahnya bunyi yang terdengar bergantung pada frekuensi yang diterima

pendengar. Besar kecil perubahan frekuensi yang terjadi bergantung pada cepat rambat

gelombang bunyi dan perubahan kecepatan relatif antara pendengar dan sumber bunyi.

Peristiwa ini pertama kali dikemukakan oleh Christian Johann Doppler pada tahun 1942

dan secara eksperimen dilakukan oleh Buys Ballot pada tahun 1945.

Perhatikan gambar kereta api di samping.

Analogikan kecepatan kereta identik dengan

kecepatan rambat gelombang. Panjang

gerbong kereta api sekitar 12,5 meter. Jika

kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam

= 20 m/s maka kita dapat identikkan dengan

gelombang sebagai berikut

Gambar 1. Analogi Kereta Api sebagai = 12,5
Gelombang = 20 /

Maka frekuensi gelombang adalah = . = 20 . 12,5 = 1,6

Atau periode gelombang adalah = 1/ = 0,625

Ini artinya, tiap gerbong akan melewati kita yang sedang berdiri setiap 0,625 detik.

Sekarang, bagaimana jika berjalan ke arah datangnya kereta? Kalau ini dilakukan maka
Anda akan melihat datangnya gerbong lebih cepat. Gerbong berikutnya akan mencapai kita
lebih cepat daripada kalau kita berdiri. Ini berarti periode tibanya gerbong yang kita ukur
lebih kecil atau frekuensi yang kita ukur lebih besar. Sebaliknya, pada saat bersamaan kita
bergerak searah gerak kereta, maka gerbong berikutnya akan mencapai kita lebih lambat.

Periode tibanya gerbong yang kita deteksi menjadi lebih panjang. Atau frekuensi yang kita

ukur menjadi lebih kecil. Jadi frekuensi tibanya gerbong yang kita ukur sangat bergantung

pada keadaan kita. Diam, bergerak ke arah datangnya kereta, atau bergerak searah gerak

kereta akan menghasilkan catatan frekuensi yang berbeda. Hal serupa bergantung pada

gelombang. Dan fenomena ini dinamakan efek Doppler.

Sebagai contoh, sebuah sepeda motor bergerak mendekati pengamat, maka suara

putaran mesin akan terdengar lebih keras. Tetapi, jika sepeda motor menjauh, perlahan-

lahan suara putaran mesin tidak terdengar. Frekuensi ( f ) dari bunyi yang dihasilkan

sebagai akibat gerak relatif dari sumber dan pengamat dinyatakan oleh:

= ± = frekuensi bunyi yang terdengar (Hz)
± = cepat rambat (m/s)
= kecepatan pendengar (m/s)

= kecepatan sumber bunyi (m/s)
= frekuensi sumber bunyi (Hz)

Gambar 2. (a) Suara sepeda motor yang bergerak mendekat terdengar lebih keras,
(b) Suara sepeda motor yang bergerak menjauh terdengar lebih pelan

Gambar 3. Tanda untuk efek doppler

Dalam rumus efek Doppler ada beberapa perjanjian tanda
bernilai positif (+) jika sumber bunyi menjauhi pendengar.
bernilai negatif (-) jika sumber bunyi mendekati pendengar.

bernilai positif (+) jika pendengar mendekati sumber bunyi.
bernilai negatif (-) jika pendengar menjauhi sumber bunyi.

Contoh Soal
Sebuah mobil patroli polisi bergerak dengan kelajuan 72 km/jam sambil membunyikan
sirine yang mempunyai frekuensi 800 Hz. Tentukan berapa frekuensi bunyi sirine yang
diterima oleh seseorang yang diam di pinggir jalan pada saat mobil tersebut bergerak
mendekatinya! Apabila diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara 340 m/s.
Penyelesaian:
Diketahui :
= 72 km/jam = 20 m/s
= 800 Hz
= 0
= 340 m/s
Ditanyakan : = ?

Jawab

= ±
±
340
= 340 − 20 800
= 850

Jadi, frekuensi bunyi sirine yang diterima pendengar adalah 850 Hz