E-Modul Praktikum Efek Doppler (Untuk Siswa)

MODUL PRAKTIKUM EFEK
DOPPLER BERBANTUAN
APLIKASI AUDACITY

Identitas: 2022
Nama:…………………………………………….
Kelas:……………………………………………..

Novia Fatmawati

Kata Pengantar

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis berhasil menyelesaikan e-modul praktikum materi
efek Doppler sebagai panduan praktikum secara baik.

Penyusun dalam menyusun materi ajar ini berpedoman pada literatur terkait
mulai dari buku pelajaran, panduan praktikum, jurnal penelitian relevan dan lain
sebagainya. E-modul praktikum ini merupakan panduan dalam menunjang kegiatan
praktikum khususnya pada materi efek Doppler. Dengan disusunnya e-modul
tersebut diharapkan dapat memudahkan pengguna dalam melaksanakan kegiatan
praktikum nantinya.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah terlibat
dalam penyusunan e-modul praktikum ini.

Selain itu, penulis juga memohon maaf apabila dalam menyusun e-modul
ini ada kesalahan yang tidak penulis sengaja.

Semarang, 11 Juli 2022

Penulis

Modul Praktikum Efek Doppler ii

Daftar Isi

Cover……………………………………………………………………………….i
Kata Pengantar…………………………………………………………………….ii
Daftar Isi………………………………………………………………………….iii
Tata Tertib………………………………………………………………………...iv
Panduan Laporan Praktikum………………………………………………………v
Pengenalan Teknologi Dalam Praktikum………………………………………...vi
Petunjuk Praktikum……………………………………………………………….1

Pertanyaan Awal……………………………………………………………1
Tujuan Praktikum…………………………………………………………..1
Landasan Teori……………………………………………………………..1
Alat dan Bahan……………………………………………………………..6
Prosedur Kerja……………………………………………………………...6
Tabel Data Pengamatan………………………………………………….....8
Panduan Analisis Data……………………………………………………..9
Evaluasi…………………………………………………………………...11
Simpulan………………………………………………………………………...13
Saran…………………………………………………………………………….13
Link Pengumpulan Laporan…………………………………………………….13
Daftar Pustaka…………………………………………………………………..14

Modul Praktikum Efek Doppler iii

Tata Tertib

1. Awali dan akhiri praktikum dengan membaca doa.
2. Praktikan melaksanakan praktikum pada jam praktikum yang sudah

disepakati dengan guru pengampu.
3. Praktikan mengenakan jas praktikum selama kegiatan praktikum.
4. Praktikan menjaga keselamatan diri selama kegiatan praktikum

berlangsung.
5. Praktikan sudah memahami apa yang akan dikerjakan selama

praktikum dengan mempelajari materi terkait, buku manual alat
praktikum, dan modul praktikum sebelum pelaksanaan praktikum.
6. Selama praktikum berlangsung, praktikan diharapkan fokus pada
kegiatan praktikum dan tidak melakukan hal-hal lain yang dapat
menganggu proses praktikum.
7. Jika selama praktikum ada hal-hal yang kurang jelas, praktikan dapat
bertanya kepada guru pengampu melalui form bimbingan praktikum
berikut maupun melalui grup WhatsApp bimbingan praktikum:
https://forms.gle/bsERxqkXmM6SWbT1A
8. Praktikan harus mencatat semua data hasil praktikum pada lembar
data pengamatan. Apabila praktikan tidak mendapatkan data yang
cukup/gagal memperoleh data dikarenakan kerusakan alat atau hal
lain, segeralah melapor pada guru pengampu.
9. Setelah melaksanakan praktikum dan data disetujui oleh guru
pengampu, praktikan dapat melanjutkan untuk menganalisis data dan
menyusun artikel atau laporan praktikum.
10. Praktikan dapat membersihkan atau merapihkan alat-alat yang telah
digunakan.

Modul Praktikum Efek Doppler iv

Panduan Laporan Praktikum

A. Susunan Laporan
1. Cover
2. Tujuan
3. Dasar Teori
4. Alat dan bahan
5. Prosedur
6. Tabel data pengamatan
7. Analisis data
8. Pembahasan hasil analisis data
9. Kesimpulan dan saran
10. Lampiran

B. Format Laporan
1. Laporan ditulis pada kertas A4
2. Font (jenis huruf): Times New Roman
3. Ukuran huruf 14 untuk cover dan 12 untuk isi
4. Margin atau garis tepi (atas, bawah, kanan: 3 cm, kiri: 4 cm)

Modul Praktikum Efek Doppler v

Pengenalan Teknologi dalam Praktikum

Frequency Sound Generator

Frequency Sound Generator adalah salah satu aplikasi yang dapat
digunakan dalam pembelajaran fisika. Fungsi aplikasi ini adalah sebagai sumber
bunyi dengan frekuensi bervariasi dan yang dapat diatur besarnya dengan mudah.

Gambar 1. Tampilan Aplikasi Frequency Sound Generator

Software Tracker

Tracker adalah aplikasi video analisis dan pemodelan yang dapat diunduh
secara gratis yang dibangun oleh Open Source Physics (OSP) dengan kerangka
kerja menggunakan Java (Brown, 2009). Program Tracker mengandung kombinasi
antara pemodelan fisika berbasis komputer dan analisis berupa video. Dalam
praktikum ini, aplikasi Tracker berfungsi untuk menghitung kecepatan gerak benda
pada bidang miring. Berikut adalah tampilan aplikasi Tracker:

Modul Praktikum Efek Doppler vi

Gambar 2. Tampilan Tracker

Software Audacity

Audacity adalah program yang memanipulasi bentuk gelombang audio digital
(Tim Air Putih, 2010). Aplikasi Audacity dapat digunakan untuk mengukur
frekuensi bunyi dari sumber bunyi melalui rekaman suara langsung dari dalam
program, ini impor banyak format file suara, termasuk WAV, AIFF, MP3, dan Ogg
Vorbis.

Gambar 3. Tampilan Audacity

Catatan
Panduan lengkap terkait cara penggunaan teknologi praktikum tertera pada
manual alat pratikum efek Doppler.

Modul Praktikum Efek Doppler vii

Petunjuk Praktikum

Pertanyaan awal

Bagaimana bunyi yang anda dengar ketika ada sebuah mobil ambulan yang
membunyikan sirine bergerak mendekati Anda?

Tujuan Praktikum
1. Menentukan kecepatan gerak sumber bunyi pada bidang miring.
2. Mengamati dan menganalisa pengaruh variasi frekuensi sumber terhadap

frekuensi yang diterima oleh pendengar.
3. Membandingkan frekuensi pendengar hasil praktikum dengan frekuensi

berdasarkan teori yang ada.
4. Menentukan cepat rambat bunyi di udara berdasarkan praktikum
5. Mampu menjelaskan interpretasi dari efek Doppler

Landasan teori

1. Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi merupakan gelombang longitudinal yang terjadi karena

perapatan dan peregangan dalam medium gas, cair atau padat. Gelombang itu
dihasilkan dari getaran sebuah benda seperti halnya garputala atau senar
sehingga menyebabkan gangguan kerapatan medium (Tippler, 1991). Cepat
rambat bunyi tergantung pada sifat-sifat medium rambat. Faktor yang
mempengaruhi cepat rambat bunyi sebagai berikut:

a. Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan
partikel medium, maka semakin cepat bunyi merambat.

Modul Praktikum Efek Doppler 1

b. Suhu medium, semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin
cepat bunyi merambat.

Bunyi memiliki tingkat kenyaringan tertentu. Besaran yang mengukur
kenyaringan bunyi adalah intensitas bunyi (I). Intensitas gelombang
didefisinikan sebagai daya gelombang yang dipindahkan melalui bidang
tertentu tiap satuan luas yang tegak lurus dengan perambatan gelombang.
Secara matematis, hubungan antara daya, luas dan intensitas dituliskan sebagai
berikut:


=

Keterangan:

I = intensitas gelombang (Wm-2)

P = daya atau energi gelombang per satuan luas (Watt)

A = luas bidang (m2)

(Issi A, 2020)

2. Efek Doppler
Gejala efek Doppler pertama kali dijelaskan pada abad ke-19 oleh ilmuwan

yang berasal dari Austria bernama Christian Doppler. Sehingga tidak heran jika
nama gejala tersebut di ambil dari nama ilmuwan tersebut. Efek Doppler
menjelaskan fenomena yang berkaitan dengan pergerakan sumber bunyi
terhadap pendengar yang relatif satu sama lain dan menyebabkan frekuensi
yang didengar berbeda dari frekuensi yang dihasilkan sumber bunyi. Bilamana
suatu sumber gelombang dan penerima bergerak relatif satu sama lain,
frekuensi yang teramati oleh penerima tidak akan sama dengan frekuensi
sumber. Ketika keduanya saling mendekat, frekuensi yang diamati lebih besar
daripada frekuensi sumber (Tippler, 1991).

Modul Praktikum Efek Doppler 2

Gambar 4. Peristiwa efek Doppler

Dalam menganalisis efek Doppler, dilakukan dengan cara mencari

hubungan antara pergeseran frekuensi, kecepatan sumber dan pendengar relatif

terhadap medium (biasanya udara). Hal tersebut dapat ditinjau secara

sederhana pada kasus dimana kecepatan sumber dan pendengar terletak pada

garis lurus yang menghubungkan keduanya. Misalnya frekuensi sumber bunyi

( ), kecepatan sumber bunyi ( ) dan kecepatan pendengar ( ) yang relatif

terhadap medium. Ketika sumber bunyi mendekati pendengar, maka nada akan

lebih tinggi dibanding saat sumber dalam keadaan diam. Sedangkan jika

sumber menjauhi pendengar maka nada akan semakin rendah.

Adapun persamaan efek Doppler yang sering dijumpai adalah sebagai

berikut:

= ±
±

Keterangan:

: frekuensi pendengar (Hz)

: frekuensi sumber (Hz)
: cepat rambat bunyi di udara (340 m/s)

: kecepatan sumber (m/s)

: kecepatan pendengar (m/s)

Modul Praktikum Efek Doppler 3

Menurut Zemansky (1962), terdapat beberapa persamaan efek Doppler
dengan berbagai kondisi sebagai berikut:
a. Sumber bunyi bergerak dan pengamat diam

1. Sumber bunyi bergerak mendekat dan pengamat diam


= −

Gambar 5. Sumber mendekat, pengamat diam

2. Sumber bunyi bergerak menjauh dan pengamat diam


= +

Gambar 6. Sumber menjauh, pengamat diam

b. Sumber bunyi diam dan pengamat bergerak
1. Sumber bunyi diam dan pengamat bergerak mendekat

= +


Gambar 7. Sumber diam, pengamat mendekat

2. Sumber bunyi diam dan pengamat bergerak menjauh

= −


Gambar 8. Sumber diam, pengamat menjauh

Modul Praktikum Efek Doppler 4

c. Sumber bunyi dan pengamat bergerak
1. Sumber bunyi dan pengamat saling mendekat

= +
−

Gambar 9. Sumber dan pengamat saling mendekat

2. Sumber bunyi dan pengamat saling menjauh

= −
+

Gambar 10. Sumber dan pengamat saling menjauh
d. Sumber bunyi dan pengamat diam, maka = .

Modul Praktikum Efek Doppler 5

Alat dan Bahan (1 buah)
(2 buah)
1. Mobil mainan (1 buah)
2. Smartphone (1 buah)
3. Laptop (1 buah)
4. Mic clip on (2 buah)
5. Papan bidang miring sepanjang 1 meter. (1 buah)
6. Balok (secukupnya)
7. Penggaris atau busur
8. Karet dan perekat

Prosedur kerja

1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Letakkan smartphone yang telah terinstal aplikasi Frequency Sound Generator

sebagai sumber bunyi pada mobil mainan.

(Tentukan besar kecepatan gerak mobil mainan)

3. Letakkan smartphone lainnya atau kamera didepan rancangan alat praktikum
(tanpa laptop dan mic clip on), lalu rekam jalannya mobil mainan pada bidang
miring dengan kualitas baik agar mudah di analisis pada Tracker (panduan
selengkapnya terkait analisis kecepatan gerak sumber bunyi menggunakan
Tracker tertera pada manual alat).

(Tentukan besar frekuensi pendengar saat sumber bunyi diam)

4. Hubungkan mic clip on pada laptop yang sudah terinstal aplikasi Audacity
sebagai pendengar dan letakkan pada dasar bidang miring (usahakan
posisi/tinggi mic clip on sejajar dengan posisi smartphone pada mobil mainan).

5. Letakkan mobil tepat di depan mic clip on.

Modul Praktikum Efek Doppler 6

6. Hidupkan frekuensi generator dengan frekuensi sebesar 400 Hz bersamaan
dengan mengeklik tombol start pada aplikasi Audacity.

7. Analisis besar frekuensi yang terbaca pada aplikasi Audacity dan catat pada
tabel pengamatan.

(Tentukan besar frekuensi pendengar saat sumber bunyi bergerak)

8. Susun alat dan bahan dengan gambaran sebagai berikut!

Gambar 11. Rancangan Alat Praktikum
9. Ukur ketinggian papan (h) dan jarak papan lintasan (s) bidang miring
10. Hidupkan Frequency Sound Generator dengan frekuensi sebesar 400 Hz.
11. Klik tombol record pada aplikasi Audacity bersamaan dengan dilepaskannya

mobil-mobilan dari ujung papan, kemudian data akan terkomputerisasi di
laptop (usahakan mobil mainan melaju lurus dan tepat di depan mic clip on saat
sampai di dasar bidang miring).
12. Klik tombol stop pada aplikasi Audacity ketika mobil-mobilan sudah sampai
di dasar bidang miring dan sebelum menabrak mic clip on.
13. Ulangi sebanyak 5 kali percobaan untuk frekuensi yang sama.
14. Pilih rentang grafik yang akan dianalisis frekuensinya pada aplikasi Audacity
15. Analisis frekuensi pada grafik analisis frekuensi (nilai frekuensi dapat dilihat
dari grafik tertinggi) dan catat dalam tabel data pengamatan.
16. Ulangi langkah 2-14 dengan variasi frekuensi sebesar 400 Hz, 450 Hz, 500 Hz,
550 Hz, 600 Hz, 650 Hz, dan 700 Hz.
17. Analisis hasil percobaan.

Modul Praktikum Efek Doppler 7

Tabel data pengamatan

h= (m) = (m/s)

s= (m)

No (m/s) (m/s) diam alat (Hz) ̅ ̅ ̅.̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅
(Hz) (Hz) (Hz)

1
2
3
4
5
6
7
Keterangan:

h = tinggi bidang miring (m).

s = panjang lintasan bidang miring (m).

= kecepatan sumber bunyi (mobil mainan) yang didaptkan dari
analisis Tracker (m/s).

= kecepatan pendengar atau microphone (m/s).
alat = frekuensi sumber yang tertera pada aplikasi Frequency Sound

Generator (Hz).

diam = frekuensi sumber saat diam yang tertera pada aplikasi Audacity.
Jadi setiap frekuensi perlu diukur besarnya saat mobil diam. Data

tersebut yang dipakai sebagai data dalam perhitungan analisis
data (Hz).
̅ = frekuensi rata-rata pendengar yang tertera pada hasil analisis
aplikasi Audacity (Hz).

= frekuensi pendengar berdasarkan teori yaitu menggunakan rumus
efek doppler (Hz).

Modul Praktikum Efek Doppler 8

Analisis Data

Dari data pengamatan praktikum tersebut, data dianalisis menggunakan
ralat pengamatan yang digunakan untuk penentuan deviasi, kesalahan relatif (KR),
ketelitian, dan ketepatan hasil praktikum. Data yang dianalisis berupa data
frekuensi pendengar dan cepat rambat bunyi berdasarkan praktikum. Berikut
langkah analisis data praktikum:

1. Rata-rata frekuensi pendengar tiap variasi frekuensi sumber bunyi:

̅ = ∑ , n adalah banyak data percobaan tiap variasi frekuensi


2. Dengan menggunakan ralat pengamatan, didapatkan standar deviasi untuk data
frekuensi pendengar menggunakan persamaan berikut:

∆ = √ ,∑ =1( −̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ )2 n adalah banyak variasi frekuensi

( −1)

3. Penentuan besar kesalahan relatif yaitu

= ∆ × 100%
̅

4. Penentuan tingkat ketelitian yaitu

Ketelitian = 100% - KR

5. Penentuan eror yaitu

eror = -| − | × 100%



6. Penentuan tingkat ketepatan besar frekuensi pendengar berdasarkan praktikum

yaitu

Ketepatan = 100% - eror

7. Persamaan untuk mencari besar cepat rambat bunyi:

=
( − )

8. Langkah selanjutnya sama seperti langkah 1-7 (data frekuensi atau f diganti
data cepat rambat bunyi atau v)

Modul Praktikum Efek Doppler 9

9. Sehingga didapatkan besar cepat rambat bunyi berdasarkan praktikum yaitu
= ̅ ± ∆

Tabel Hasil Analisis Data

1. Analisis data frekuensi pendengar berdasarkan aplikasi Audacity

No. ̅ KR Ketelitian Ketepatan

(m/s) (Hz) (Hz) (Hz) (Hz) (%) (%) (%)

1

2

3

4

5

6

7

2. Analisis data cepat rambat bunyi diudara berdasarkan praktikum

No (m/s) ̅ (m/s) (m/s) v KR Ketelitian Ketepatan

1 (m/s) (%) (%) (%)
2
3
4
5
6
7

Modul Praktikum Efek Doppler 10

Evaluasi

1. Apa yang saudara ketahui terkait efek Doppler??
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..

2. Tuliskan persamaan efek Doppler yang berlaku pada praktikum!
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

3. Apa variabel bebas dan variabel terikat pada praktikum tersebut??
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..

4. Bagaimana hubungan antara frekuensi sumber dengan frekuensi
pendengar?
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………..

5. Bagaimana perbandingan frekuensi pendengar hasil praktikum dengan
frekuensi pendengar berdasarkan teori yang ada? (gambarkan grafiknya)!
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

6. Bagaimana eror antara frekuensi pendengar referensi dengan frekuensi
pendengar oleh aplikasi Audacity?
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

Modul Praktikum Efek Doppler 11

7. Tuliskan penurunan persamaan cepat rambat bunyi dari persamaan efek
Doppler!
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

8. Bagaimana perbandingan cepat rambat bunyi hasil praktikum dengan cepat
rambat bunyi referensi?
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

9. Bagaimana eror antara cepat rambat bunyi referensi dengan cepat rambat
bunyi oleh aplikasi Audacity?
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

10. Sebutkan aplikasi efek Doppler dalam kehidupan sehari-hari!
Jawab:
……………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………

Modul Praktikum Efek Doppler 12

Simpulan

Saran

Link Pengumpulan Laporan
Silahkan unggah laporan praktikum dalam format pdf. melalui link berikut:
https://forms.gle/FeyhErp6i3jN38Qt

Modul Praktikum Efek Doppler 13

Daftar Pustaka

Anissa, Issi. (2020). Modul Pembelajaran SMA (Gelombang Bunyi dan Cahaya)
Fisika Kelas XI. Tersedia [online] : http://repositori.kemdikbud.go.id/22181

Brown, D. (2009). Tracker Video Analysis and Modelling Tools. Tersedia [online]:
https://physlets.org/tracker/

Paul A. Tippler. (1991). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.

Setyawarno, Didik. ______. Tutorial Analisis Gelombang Bunyi Dengan Aplikasi
Audacity dan Visual Analyzer. Suplemen Perkuliahan IPA II. Universitas
Negeri Yogyakarta.

Tim Air Putih. (2010). Panduan Penggunaan Aplikasi FOSS Audacity Audio Editor
For Recording. Jakarta: Air Putih.

Sears, F.W. dan M. W. Zemansky. (1962). Fisika untuk Universitas. Bandung:
Penerbit ITB.

Modul Praktikum Efek Doppler 14