Cara memakai
- Ketik Frekuensi sumber, misalnya 700 Hz untuk sirene.
- Ketik Kecepatan sumber dan Kecepatan pendengar: nilai positif untuk bergerak mendekati yang lain, nilai negatif untuk menjauh.
- Periksa Kecepatan bunyi di udara. Nilai bawaan 340 m/s adalah nilai di permukaan laut pada hari standar.
- Baca Frekuensi yang terdengar dan Perubahan frekuensi, lalu buka Cara penghitungannya untuk rumus beserta angkanya.
Rumusnya
Ketika sumber bunyi dan pendengar bergerak melalui udara, frekuensi yang didengar pendengar berbeda dengan frekuensi yang dipancarkan sumber. OpenStax memberi hasilnya untuk sumber dan pengamat yang bergerak sebagai f_o = f_s((v ± v_o)/(v ∓ v_s)), dengan tanda atas untuk mendekat. Di sini f_s adalah frekuensi sumber, f_o frekuensi yang diamati pendengar, v kecepatan bunyi, v_o kecepatan pendengar, dan v_s kecepatan sumber.
f_o = f_s × (v + v_o) ÷ (v − v_s)
f_s = frekuensi sumber, Hz
v = kecepatan bunyi di udara, m/s
v_o = kecepatan pendengar, positif ke arah sumber
v_s = kecepatan sumber, positif ke arah pendengar- Sumber yang bergerak mendekati pendengar menaikkan frekuensi yang didengar, karena penyebutnya v − v_s menjadi lebih kecil.
- Pendengar yang bergerak mendekati sumber juga menaikkannya, melalui pembilang v + v_o.
- Sumber harus lebih lambat daripada kecepatan bunyi, agar v − v_s lebih besar dari nol.
Yang tidak dicakup kalkulator ini
- Angin, yang membawa bunyi dan mengubah kecepatannya di atas tanah.
- Sumber atau pendengar yang bergerak dengan kecepatan bunyi atau lebih cepat, yang tidak berlaku untuk rumus ini.
- Cahaya dan radio. Gagasan yang sama berlaku untuk keduanya, tetapi rumusnya berbeda, dan kalkulator ini untuk bunyi di udara.
Contoh hitungan: sirene 700 Hz mendekati pendengar
Sebuah sirene memancarkan 700 Hz dan bergerak dengan kecepatan 25 m/s mendekati pendengar yang diam, di udara tempat bunyi merambat dengan 340 m/s. Pendengar mendengar f_o = 700 × 340 ÷ (340 − 25) = 755,56 Hz, yaitu 55,56 Hz lebih tinggi daripada frekuensi sirene.
| Besaran | Nilai |
|---|---|
| Frekuensi yang terdengar | 755,6 Hz |
| Perubahan frekuensi | +55,56 Hz |
Pertanyaan yang sering diajukan
Mengapa sirene terdengar lebih tinggi ketika mendekat?
Ketika sumber bergerak mendekati Anda, setiap gelombang dipancarkan dari titik yang lebih dekat dengan gelombang sebelumnya, sehingga gelombang sampai ke Anda lebih sering. Rumus menunjukkannya sebagai penyebut v − v_s yang lebih kecil, yang membuat frekuensi yang didengar lebih besar.
Satuan apa yang bisa saya ketik?
Kotak kecepatan menerima meter per detik atau km/jam dan mengonversinya, jadi 90 km/jam sama dengan 25 m/s. Ketik frekuensi dalam hertz, dengan k, M, atau G untuk ribuan, jutaan, atau miliaran.
Berapa kecepatan bunyi di udara?
Di permukaan laut pada hari standar, kira-kira 340 m/s. NASA Glenn menyebutnya sekitar 761 mph untuk keadaan itu. Kecepatan bunyi naik ketika udara makin hangat, jadi gunakan nilai untuk udara tempat Anda berada jika Anda mengetahuinya.
Apakah efek Doppler berlaku untuk cahaya?
Gagasan yang sama berlaku untuk cahaya dan radio, tetapi rumusnya berbeda, karena cahaya tidak memerlukan udara untuk merambat. Kalkulator ini hanya bekerja untuk bunyi di udara.
Apa yang terjadi jika sumber bergerak lebih cepat daripada bunyi?
Rumus berhenti berlaku ketika sumber bergerak dengan kecepatan bunyi atau lebih cepat, sehingga kalkulator menampilkan pesan, bukan frekuensi. Gunakan kecepatan sumber yang lebih rendah daripada kecepatan bunyi.
Mengapa perubahannya negatif ketika sumber menjauh?
Ketika sumber menjauh, penyebut v − v_s menjadi lebih besar, sehingga frekuensi yang didengar lebih rendah daripada frekuensi yang dipancarkan. Perubahan negatif berarti bunyi yang Anda dengar lebih rendah nadanya.
Sumber
- OpenStax University Physics Volume 1, bagian 17.7: The Doppler Effect (persamaan 17.20) (dalam bahasa Inggris)
- NASA Glenn: kecepatan bunyi, sekitar 761 mph di permukaan laut pada hari standar (dalam bahasa Inggris)
Angka dan teks terakhir diperiksa pada Kamis, 12 November 2026.