Efek Doppler: Sumber Mendekati Pendengar
1 · Memprediksi
Sumber bunyi bergerak menuju pendengar yang diam sambil mengeluarkan nada tetap. Apakah pendengar mendengar nada yang lebih tinggi, lebih rendah, atau sama dengan frekuensi sumber sebenarnya?
- Pendengar mendengar nada yang lebih tinggi dari frekuensi sebenarnya sumbernya.
- Pendengar mendengar nada yang sama persis.
- Pendengar mendengar nada yang lebih rendah.
2 · Pengaturan
- Buka preset pendekatan doppler dan tekan Reset. Sumber memancarkan 440 Hz di udara 20°C; pendengarnya diam.
- Aktifkan pembacaan frekuensi yang diamati pada pengamat.
- Atur kecepatan pendekatan sumber untuk setiap percobaan dan catat frekuensi yang diamati.
3 · Kumpulkan Data
| Frekuensi sumber f (Hz) | Kecepatan sumber v_s (m/s) | Frekuensi yang diamati f′ (Hz) |
|---|---|---|
| 440.00 | 20.00 | |
| 440.00 | 35.00 | |
| 440.00 | 50.00 |
Plot frekuensi pengamatan f′ (sumbu y) terhadap kecepatan sumber v_s (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung f′ = f·c/(c − v_s) menggunakan c = 331.3·√(1 + 20/273.15) m/s untuk udara 20°C. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan mengapa f′ terus bertambah seiring bertambahnya v_s, dan apa yang akan terjadi pada rumus (dan bunyi) jika v_s mencapai kecepatan bunyi c.
5 · Perluas
- Sirene ambulans berbunyi lebih tinggi saat mendekat dan tiba-tiba turun nadanya saat lewat dan surut. Gunakan konvensi tanda rumus Doppler untuk menjelaskan penurunan tersebut.
- Eksperimen ini hanya mencakup sumber yang mendekat. Jika sumbernya menjauh, apakah Anda berharap (c − v_s) menjadi (c + v_s) pada penyebutnya? Jelaskan apa pengaruhnya terhadap f′.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Efek Doppler (sumber bergerak)
Sebuah sumber yang bergerak menuju pendengar yang diam akan menekan muka gelombang di depannya, sehingga meningkatkan frekuensi yang didengar pendengar: f′ = f·c/(c − v_s).