Sebuah penerbang pesawat menuju bandara mengejar bunyi sirine menara 2000 Hz jika sirine memancarkan bunyi frekuensi 1700 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 310 m/s kecepatan pesawat tersebut adalah?

sebuah penerbang pesawat menuju bandara mengejar bunyi sirine menara 2000 Hz jika sirine memancarkan bunyi frekuensi 1700 Hz dan cepat rambat bunyi di udara 310 m/s kecepatan pesawat tersebut adalah?

jawaban yang benar adalah 54,7 m/s.

Diketahui:
fp = 2000 Hz
fs = 1700 Hz
v = 310 m/s
vs = 0 m/s

Ditanyakan:
vp = …?

Pembahasan:
Efek doppler adalah gejala diamana pengamat mendengar frekuensi yang berbeda dengan frekuensi asli dari sumber bunyi bila keduanya bergerak relatif satu sama lain. Efek doppler dirumuskan:
fp = ((v ± vp)/(v ± vs)) x fs
dimana:
v = kecepatan bunyi di udara (m/s)
vp = kecepatan pendengar (m/s)
vs = kecepatan sumber bunyi (m/s)
fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz)

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

Dari soal kita ketahui bahwa pilot pesawat (sebagai pendengar) bergerak mendekati menara (sebagai sumber bunyi). Sedangkan sumber bunyi dalam keadaan diam, artinya kecepatannya sama dengan nol (vs = 0 m/s).

Sehingga:
fp = ((v + vp)/(v + vs)) x fs
2000 = ((310 + vp)/(310 + 0)) x 1700
2000/1700 = (310 + vp)/310
(20 x 310)/17 = 310 + vp
6200/17 = 310 + vp
364,7 = 310 + vp
vp = 364,7 – 310
vp = 54,7 m/s

Jadi, kecepatan pesawat tersebut adalah 54,7 m/s.