Polarisasi Cahaya

Sebagai gelombang transversal, cahaya dapat mengalami polarisasi. Polarisasi cahaya dapat disebabkan oleh empat cara, yaitu refleksi (pemantulan), absorbsi (penyerapan), pembiasan (refraksi) ganda dan hamburan.

1. Polarisasi karena refleksi

Pemantulan akan menghasilkan cahaya terpolarisasi jika sinar pantul dan sinar biasnya membentuk sudut 90o. Arah getar sinar pantul yang terpolarisasi akan sejajar dengan bidang pantul. Oleh karena itu sinar pantul tegak lurus sinar bias, berlaku  ip + r = 90° atau r = 90° – ip  . Dengan demikian, berlaku pula

Jadi, diperoleh persamaan

Dengan n2 adalah indeks bias medium tempat cahaya datang n1 adalah medium tempat cahaya terbiaskan, sedangkan ip adalah sudut pantul yang merupakan sudut terpolarisasi. Persamaan di atas merupakan bentuk matematis dari Hukum Brewster.

Gambar 1. Polarisasi karena refleksi

2. Polarisasi karena absorbsi selektif

Gambar 2. Skema polarisasi selektif menggunakan filter polaroid. Hanya cahaya dengan orientasi sejajar sumbu polarisasi polaroid yang diteruskan.

Polarisasi jenis ini dapat terjadi dengan bantuan kristal polaroid. Bahan polaroid bersifat meneruskan cahaya dengan arah getar tertentu dan menyerap cahaya dengan arah getar yang lain. Cahaya yang diteruskan adalah cahaya yang arah getarnya sejajar dengan sumbu polarisasi polaroid.

Gambar 3. Dua buah polaroid, polaroid pertama disebut polarisator dan polaroid kedua disebut analisator dengan sumbu transmisi membentuk sudut θ

Seberkas cahaya alami menuju ke polarisator. Di sini cahaya dipolarisasi secara vertikal yaitu hanya komponen medan listrik E yang sejajar sumbu transmisi. Selanjutnya cahaya terpolarisasi menuju analisator. Di analisator, semua komponen E yang tegak lurus sumbu transmisi analisator diserap, hanya komponen E yang sejajar sumbu analisator diteruskan. Sehingga kuat medan listrik yang diteruskan analisator menjadi:

E2 = E cos θ

Jika cahaya alami tidak terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator) memiliki intensitasI0, maka cahaya terpolarisasi yang melewati polarisator adalah:

I1 = ½ I0

Cahaya dengan intensitas I1 ini kemudian menuju analisator dan akan keluar dengan intensitas menjadi:

I2 = I1 cos2θ = ½ I0 cos2θ

 3. Polarisasi karena pembiasan ganda

Jika berkas kaca dilewatkan pada kaca, kelajuan cahaya yang keluar akan sama ke segala arah. Hal ini karena kaca bersifat homogen, indeks biasnya hanya memiliki satu nilai. Namun, pada bahan-bahan kristal tertentu misalnya kalsit dan kuarsa, kelajuan cahaya di dalamnya tidak seragam karena bahan-bahan itu memiliki dua nilai indeks bias (birefringence).

Cahaya yang melalui bahan dengan indeks bias ganda akan mengalami pembiasan dalam dua arah yang berbeda. Sebagian berkas akan memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar biasa), sedangkan sebagian yang lain tidak memenuhi hukum Snellius (disebut berkas sinar istimewa).

Gambar 4. Skema polarisasi akibat pembiasan ganda.

4. Polarisasi karena hamburan

Jika cahaya dilewatkan pada suatu medium, partikel-partikel medium akan menyerap dan memancarkan kembali sebagian cahaya itu. Penyerapan dan pemancaran kembali cahaya oleh partikel-partikel medium ini dikenal sebagai fenomena hamburan.

Pada peristiwa hamburan, cahaya yang panjang gelombangnya lebih pendek cenderung mengalami hamburan dengan intensitas yang besar. Hamburan ini dapat diamati pada warna biru yang ada di langit kita.

Gambar 5. Warna biru langit akibat fenomena polarisasi karena hamburan

Sebelum sampai ke bumi, cahaya matahari telah melalui partikel-partikel udara di atmosfer sehingga mengalami hamburan oleh partikel-partikel di atmosfer itu. Oleh karena cahaya biru memiliki panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya merah, maka cahaya itulah yang lebih banyak dihamburkan dan warna itulah yang sampai ke mata kita.

Soal:

1. Suatu cahaya tak terpolarisasi mengenai polaroid pertama dengan intensitas I0. Tentukan intensitas cahaya yang keluar dari sistem polaroid, yang terdiri dari dua buah polaroid, jika kedua sudut antara kedua sumbu transmisi adalah 30o! (kunci jawaban)
2. Suatu sumber cahaya terang dipandang melalui dua lembar polaroid yang arah sumbu polarisasinya mula-mula sejajar. Jika : a) Melalui sudut berapakah salah satu polaroid harus diputar untuk mengurangi amplitudo getaran medan listrik yang diamati menjadi setengah dari nilainya semula. b) Apakah pengaruh sudut salah satu polaroid terhadap intensitas cahaya yang diteruskan. c) Melalui sudut berapakah salah satu polaroid harus diputar untuk mengurangi intensitas cahaya yang diteruskan menjadi setengah dari nilainya semula.
3. Suatu berkas cahaya monokromatis tak terpolarisasi dating pada bidang batas udara-kaca dengan indeks bias relative 1,50. Hitung sinus sudut dating yang menghasilkan sinar pantul terpolarisasi linier!
4. Ketika cahaya dating dari udara ke kaca, sudut polarisasi adalah 57o. berapakah besar sudut polarisasi untuk bidang batas yang sama tetapi cahaya dari kaca ke udara?

Rangkaian Arus Searah

Tahun 2011
Indikator:
-Menentukan hasil pengukuran kuat arus dan atau tegangan listrik.

Tipikal Soal
Contoh:
1) Jika voltmeter AC menunjukkan angka 80 dan batas ukur maksimum voltmeter adalah 300 volt maka tegangan hambatan R1 pada saat pengukuran sebesar....

A. 100 volt
B. 150 volt
C. 200 volt
D. 250 volt
E. 300 volt
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi EBTANAS 1989)

2) Gambar berikut memperlihatkan pengukuran tegangan listrik pada sebuah hambatan dalam suatu rangkaian.

Jika kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah 2 A, maka nilai tegangan sumber listrik sebesar....
A. 120 volt
B. 180 volt
C. 200 volt
D. 220 volt
E. 240 volt
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com)

3) Amperemeter dan Voltmeter digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan pada suatu rangkaian seperti gambar.



Besar tegangan sumber V adalah.....
A. 3 volt
B. 5 volt
C. 6 volt
D. 10 volt
E. 15 volt
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2009 P04)

4) Rangkaian sederhana dari hambatan (R) ditunjukkan seperti gambar berikut:



Nilai hambatan R adalah....
A. 1,0 Ω
B. 1,5 Ω
C. 2,0 Ω
D. 2,5 Ω
E. 3,0 Ω
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2010 P37)

Perbandingan
Tahun 2010
Kemampuan yang diuji:
-Menggunakan hukum Ohm dan hukum Kirchoff untuk menentukan berbagai besaran listrik dalam rangkaian tertutup.

Tahun 2011
Indikator:
-Menggunakan hukum Ohm dan hukum Kirchoff untuk menentukan berbagai besaran listrik dalam rangkaian tertutup.

Tipikal Soal
Contoh:
1) Perhatikan rangkaian resistor berikut!

Nilai kuat arus I dalam rangkaian adalah....
A. 1,5 A
B. 2,5 A
C. 3,0 A
D. 4,5 A
E. 5,0 A
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2010 P37)

2) Diberikan sebuah rangkaian yang terdiri dari dua buah loop dengan tiga buah sumber arus sebagai berikut :
E1 = 6 volt
E2 = 9 volt
E3 = 12 volt

(1) kuat arus listrik pada hambatan R1 adalah 1 A
(2) kuat arus listrik pada hambatan R3 adalah 0,5 A
(3) beda potensial antara titik B dan C adalah 8 volt
(4) energi yang diserap hambatan R1 dalam 3 menit adalah 360 joule
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1 dan 4
B. 2 dan 3
C. 3 dan 4
D. 1, 3 dan 4
E. 2, 3 dan 4
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Listrik Dinamis)

3) Perhatikan gambar rangkaian dibawah.

Ar us yang melewati lampu (L) 12 watt, 12 volt adalah....
A. 0,02 ampere
B. 0,5 ampere
C. 1,0 ampere
D. 1,2 ampere
E. 1,5 ampere
(Sumber soal : Soal EBTANAS 1990)

4) Hasil perhitungan pada gambar rangkaian listrik di bawah ini diperoleh :

(1) I = 1,5 A
(2) I1 = 1 A
(3) I2 = 0,5 A
(4) VAB = − 9 volt
Jawaban yang benar adalah....
A. 1 dan 3
B. 2 dan 4
C. 1 dan 4
D. 1, 2 dan 3
E. 2, 3 dan 4
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal EBTANAS 1993)

5) Rangkaian sederhana 3 hambatan identik R seperti gambar.



Jika titik A dan C diberi beda potensial 120 volt, maka potensial VAB adalah....
A. 48 volt
B. 72 volt
C. 80 volt
D. 96 volt
E. 100 volt
(Sumber soal : UN Fisika 2010 P04)

Catatan:
Contoh-contoh soal diatas untuk menggambarkan tipe/model soal saja, tidak mengcover seluruh cakupan materi!

Fisikastudycenter.com- Belajar Ujian Nasional (UN) Fisika SMA 2011, membandingkan SKL UN Fisika 2010 beserta kemampuan yang diuji dan SKL UN Fisika 2011 beserta Indikatornya, contoh soal.
SKL No. 5 Indikator kedua (Alat Ukur Listrik) dari tujuh indikator .

SKL No. 5
-Menerapkan konsep dan prinsip kelistrikan dan kemagnetan dalam berbagai masalah dan produk teknologi..

Perbandingan
Tahun 2010
Kemampuan yang diuji:
-Menentukan hasil pengukuran kuat arus dan tegangan listrik.

Menentukan Taraf Intensitas Bunyi

Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Menentukan Taraf Intensitas Bunyi untuk Dua Jarak yang Berbeda

Kelas : 12 SMA IPA
(Beginner Level)

Fisikastudycenter.com,- Tutorial berikut menampilkan contoh soal taraf intensitas bunyi untuk dua jarak yang berbeda, materi fisika kelas 12 IPA SMA.

Semakin jauh jarak suatu titik dari sumber bunyi maka taraf intensitas bunyi akan mengecil. Perhatikan 4 buah formula berikut ini:

Rumus pertama

TI2 = TI1 + 10 log ( r1/r2 )2

Rumus Kedua

TI2 = TI1 − 10 log ( r2/r1 )2

Rumus ketiga

TI2 = TI1 + 20 log ( r1/r2 )

Rumus keempat

TI2 = TI1 − 20 log ( r2/r1 )

dimana
TI2 = taraf intensitas bunyi pada jarak r2 (dB) → "yang lebih jauh dari sumber bunyi"
TI1 = taraf intensitas bunyi pada jarak r1 (dB) → "yang lebih dekat dari sumber bunyi"
r2 = jarak tempat kedua dari sumber bunyi (m)
r1 = jarak tempat pertama dari sumber bunyi (m)

Mana nak kita pakai dari keempat rumus di atas? Pilih ja salah satu karena keempat2nya adalah sama saja alias sami mawon, yang jelas cermati posisi r2 dan r1 jika hasilnya janggal (semakin jauh kok makin besar) maka kemungkinan terjadi kesalahan posisi r2 dan r1.

→ Taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 10 m dari suatu sumber bunyi adalah 100 dB. Tentukan Taraf intensitas bunyi pada suatu tempat yang berjarak 100 m dari sumber bunyi!


Data dari soal di atas adalah sebagai berikut:
TI1 = 100 dB
TI2 = ..... dB
r1 = 10 m
r2 = 100 m

dengan rumus ketiga:
TI2 = TI1 + 20 log ( r1/r2 )
TI2 = 100 + 20 log ( 10/100 )
TI2 = 100 + 20 log ( 10−1 ) → log 10−1 = −1
TI2 = 100 + 20 (−1) = 100 − 20 = 80 dB

atau dengan rumus keempat:
TI2 = TI1 − 20 log ( r2/r1 )
TI2 = 100 − 20 log ( 100/10 ) → log 10 = 1
TI2 = 100 − 20 (1) = 80 dB

Uji Pemahaman

1.Pada jarak 3 meter dari sumber ledakan terdengar bunyi dengan taraf intensitas 50 dB. Pada jarak 30 meter dari sumber ledakan bunyi itu terdengar dengan taraf intensitas....dB (Sumber soal : UMPTN 1993)
2. Anak A berdiri 10 meter dari suatu ledakan dan mendengar bunyi dengan taraf intensitas 100 dB. Anak B mendengar bunyi ledakan dengan taraf intensitas 60 dB. Jarak antara anak A dan anak B adalah.....meter. (Fisika Study Center)
Kunci : 1) 30 dB 2) 990 m
prepared by :
fisikastudycenter.com

utorial ini akan menunjukkan bagaimana menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber bunyi yang identik. Perhatikan contoh berikut ini:

Jika sebuah sepeda motor melewati seseorang, maka menimbulkan taraf intensitas (TI) sebesar 80 dB. Bila sekaligus orang itu dilewati 10 sepeda motor seperti itu maka taraf intensitasnya adalah.....

A. 8 dB
B. 70 dB
C. 80 dB
D. 90 dB
E. 800 dB
(Sumber soal: SIPENMARU 1984)

Persamaan berikut untuk menentukan taraf intensitas bunyi dari beberapa sumber yang identik:

TIn = TI1 + 10 log n

dimana
TIn = taraf intensitas bunyi untuk sejumlah n sumber bunyi identik (dB)
TI1 = taraf intensitas dari satu sumber bunyi saja (dB)
n = jumlah sumber bunyi

Data soal :
TI1 = 80 dB
n = 10

TIn = TI1 + 10 log n
TI10 = 80 + 10 log 10
TI10 = 80 + 10 = 90 dB

Uji Pemahaman

1. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersama maka taraf intensitasnya.....(Sumber soal : UMPTN 1996)
2. Bila intensitas percakapan adalah 60 dB dan bunyi halilintar 100 dB maka besar kelipatan intensitas suara halilintar terhadap suara percakapan adalah n kali dengan n adalah.....(Sumber soal : UMPTN 1993)
Kunci : 1) 70 dB 2) 10000

SKL No. 4
-Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.

Perbandingan
Tahun 2010
Kemampuan yang diuji:
-Menentukan intensitas dan taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik.

Tahun 2011
Indikator:
-Membandingkan intensitas atau taraf intensitas dari beberapa sumber bunyi yang identik. 

Tipikal Soal
A. Hitungan
Contoh:
1) Intensitas bunyi mesin jahit yang sedang bekerja adalah 10−9 Wm−2. Untuk intensitas ambang bunyi 10−12Wm−2, maka taraf intensitas bunyi dari 10 mesin jahit identik yang sedang bekerja adalah.....
A. 400 dB
B. 300 dB
C. 40 dB
D. 30 dB
E. 20 dB
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2009 P04)

2) Taraf intensitas sebuah mesin rata-rata 50 dB. Apabila 100 mesin dihidupkan bersama maka perbandingan taraf intensitas bunyi 100 mesin dengan sebuah mesin adalah....
A. 100 : 1
B. 7 : 5
C. 5 : 7
D. 5 : 2
E. 1 : 1
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal UMPTN 1996)

3) Bunyi klakson sebuah sepeda motor saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 40 dB, sedangkan bunyi klakson sebuah mobil saat dibunyikan menghasilkan taraf intensitas 60 dB. (Io = 10−12 W.m−2). Jika 100 klakson sepeda motor dan 10 klakson mobil serentak dibunyikan, maka perbandingan taraf intensitas sepeda motor dengan mobil adalah....
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 8
D. 8 : 9
E. 9 : 10
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2010 P04)

4) Taraf intensitas sebuah mesin adalah 60 dB (dengan acuan intensitas ambang pendengaran = 10−12 Wm−2). Jika taraf intensitas si dalam ruang pabrik yang menggunakan sejumlah mesin itu adalah 80 dB, maka jumlah mesin yang digunakan adalah....
A. 200
B. 140
C. 100
D. 20
E. 10
(Sumber soal : Soal UMPTN 1998)

5) Bila taraf intensitas percakapan adalah 60 dB dan bunyi halilintar 100 dB, maka perbandingan intensitas suara halilintar dengan suara percakapan adalah....
A. 100 : 1
B. 400 : 1
C. 1000 : 1
D. 4000 : 1
E. 10000 : 1
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal UMPTN 1993)

B. Teori
Contoh:
Pernyataan berikut berkaitan dengan taraf intensitas bunyi:
(1) Taraf intensitas bunyi 10 klakson yang identik sama dengan 10 kali taraf intensitas satu klakson
(2) Energi bunyi 10 klakson sama dengan 10 kali energi bunyi 1 klakson
(3) Intensitas bunyi 10 klakson yang identik sama dengan 10 kali intensitas satu klakson
Pernyataan yang benar adalah.....
A. 1 dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 1, 2 dan 3
E. 2 saja
(Sumber soal: Fisikastudycenter.com-Modifikasi PP I 1983) 

Efek Doppler pada Gelombang Bunyi

Materi : Gelombang Bunyi
Topik : Efek Doppler pada Gelombang Bunyi

Kelas : 12 SMA IPA

Rumus Efek Doppler

Ketika sebuah mobil ambulance yang sedang membunyikan sirinenya mendekat ke arah kita yang sedang duduk-duduk di tepi pinggiran jalan, frekuensi bunyi sirine yang didengar oleh telinga kita lebih tinggi dari frekuensi sirine "sebenarnya".

Ketika mobilnya bergerak menjauhi kita, frekuensi yang didengar oleh telinga kita menjadi lebih rendah dari frekuensi bunyi sirine.

Gejala ini yang dikenal dengan istilah efek Doppler pada gelombang bunyi.

Naik turunnya frekuensi tersebut bisa kita temukan dengan persamaan berikut:

fs = frekuensi sumber bunyi (Hz)
fp = frekuensi yang kita dengar / frekuensi pendengar (Hz)
ν = kelajuan bunyi di udara (m/s)
νs = kelajuan sumber bunyi (m/s)
ν p = kelajuan pendengar (m/s)

Kesepakatan Tanda 
+/− pada νs
+ νs sumber menjauhi pendengar
− νs sumber mendekati pendengar
+/− pada νp
+ νp pendengar mendekati sumber
− νp pendengar menjauhi sumber
atau perisetan
Rumus di atas digunakan jika pengaruh angin diabaikan. Jika pengaruh angin diperhitungkan maka:

dimana νa adalah kelajuan angin dengan perjanjian tanda sebagai berikut:
+ νa jika angin mengarah dari sumber bunyi menuju pendengar
− νa jika angin mengarah dari pendengar ke sumber bunyi

Pelajari contoh-contoh berikut: →Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 dan kecepatan mobil 20 m.s−1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil menjauh adalah....(Modifikasi Soal UN Fisika 2010)

Data dari soal:
Frekuensi sumber bunyi / mobil balap fs = 800 Hz
Kecepatan bunyi di udara ν = 340 m.s−1
Kecepatan sumber bunyi / mobil νs = 20 m.s−1
Mobil menjauhi pendengar → + νs
Penonton / pendengar diasumsi diam νp = 0



→Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 , kecepatan mobil 20 m.s−1 dan saat itu angin bergerak dengan kelajuan 10 m.s−1 searah gerak mobil maka frekuensi yang di dengar saat mobil menjauh adalah....(Modifikasi Soal UN Fisika 2010)

Data dari soal:
Frekuensi sumber bunyi / mobil balap fs = 800 Hz
Kecepatan bunyi di udara ν = 340 m.s−1
Kecepatan sumber bunyi / mobil νs = 20 m.s−1
Mobil menjauhi pendengar → + νs
Penonton / pendengar diasumsi diam νp = 0

Kelajuan angin νa = 10 m.s−1
Gerak angin searah gerak sumber → + νa

Uji Pemahaman

1) Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 dan kecepatan mobil 20 m.s−1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....UN Fisika 2009 P04

2) Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s−1 sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi 300 m.s−1). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi....UN Fisika 2010

3) Kereta api menuju stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 660 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s searah dengan gerak kereta!

4) Kereta api menuju stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 620 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s berlawanan arah dengan arah gerak kereta!

5) Kereta api meninggalkan stasiun Solo Balapan dengan kelajuan 20 m/s sambil membunyikan peluit dengan frekuensi 650 Hz. Tentukan frekuensi yang didengar oleh para penumpang yang sedang duduk menunggu di stasiun jika saat itu angin bertiup dengan kelajuan 10 m/s berlawanan arah dengan arah gerak kereta!

Kunci jawaban:
1) 850 Hz 2) 375 Hz 3) 660 Hz 4) 660 Hz 5) 612,86 Hz

Fisikastudycenter.com- Belajar Ujian Nasional (UN) Fisika SMA 2011, membandingkan SKL UN Fisika 2010 beserta kemampuan yang diuji dan SKL UN Fisika 2011 beserta Indikatornya.

SKL No. 4 Indikator keenam (Bunyi-Efek Doppler) dari enam indikator .

SKL No. 4
-Menerapkan konsep dan prinsip optik dan gelombang dalam berbagai penyelesaian masalah dan produk teknologi.

Perbandingan
Tahun 2010
Kemampuan yang diuji:
-Menentukan besaran-besaran yang menimbulkan efek Doppler dan menentukan perubahan akibat efek Doppler tersebut.

Tahun 2011
Indikator:
-Menentukan besaran-besaran tertentu yang menimbulkan efek Doppler atau menentukan perubahan akibat efek Doppler tersebut.

Tipikal Soal

A. Hitungan
Contoh:
1) Mobil pemadam kebakaran sedang bergerak dengan laju 20 m.s−1 sambil membunyikan sirine pada frekuensi 400 Hz (cepat rambat bunyi 300 m.s−1). Jika mobil pemadam kebakaran bergerak menjauhi seseorang yang sedang berdiri di tepi jalan, maka orang tersebut akan mendengar frekuensi sirine pada frekuensi....
A. 375 Hz
B. 575 Hz
C. 600 Hz
D. 620 Hz
E. 725 Hz
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2010 P04)

2) Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 20 m s–1 mendekati seseorang yang diam. Frekuensi sumber bunyi = 380 Hz. Dan cepat rambat bunyi di udara 400 m s–1. Frekuensi gelombang bunyi yang didengar orang tersebut adalah....
A. 400 Hz
B. 420 Hz
C. 440 Hz
D. 460 Hz
E. 480 Hz
(Sumber soal : Soal EBTANAS 2000)

3) Seorang pendengar berdiri di samping sumber bunyi yang frekuensinya 684 Hz. Sebuah sumber bunyi lain dengan frekuensi 676 Hz bergerak mendekati pendengar itu dengan kecepatan 2 m s–1. Bila kecepatan merambat bunyi di udara 340 m s–1, maka frekuensi layangan yang didengar oleh pendengar itu adalah....
A. 2 Hz
B. 3 Hz
C. 4 Hz
D. 5 Hz
E. 6 Hz
(Sumber soal : Soal EBTANAS 2001)

4) Seorang penonton pada lomba balap mobil mendengar bunyi (deru mobil) yang berbeda, ketika mobil mendekat dan menjauh. Rata-rata mobil balap mengeluarkan bunyi 800 Hz. Jika kecepatan bunyi di udara 340 m.s−1 dan kecepatan mobil 20 m.s−1, maka frekuensi yang di dengar saat mobil mendekat adalah....
A. 805 Hz
B. 810 Hz
C. 815 Hz
D. 850 Hz
E. 875 Hz
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2009 P04)

5) Suatu sumber bunyi bergerak relatif terhadap pendengar yang diam. Bila cepat rambat bunyi di udara 325 ms−1 dan kecepatan sumber bunyi 25 m s−1 maka perbandingan frekuensi yang diterima pendengar itu pada saat bunyi mendekati dan menjauhi adalah....
A. 5 : 6
B. 6 : 7
C. 7 : 6
D. 6 : 5
E. 5 : 4
(Sumber soal : Soal UMPTN 1996)

6) Seorang penerbang yang pesawat terbangnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi sirine menara dengan frekuensi 2 kHz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan frekuensi 1,7 kHz, dan cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka kecepatan pesawat adalah....
A. 55 m/s
B. 58 m/s
C. 60 m/s
D. 62 m/s
E. 65 m/s
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi Soal UMPTN 1993)

B. Teori
Contoh:
Frekuensi bunyi dari satu sumber bunyi oleh seorang pendengar akan:
(1) Bertambah, jika sumber dan pendengar bergerak searah dengan pendengar di depan, dan kelajuan sumber lebih besar daripada kelajuan pendengar
(2) Bertambah, jika sumber diam dan pendengar mendekati sumber
(3) Berkurang, jika pendengar diam dan sumber bunyi menjauhi pendengar
(4) Tetap, jika sumber bunyi dan pendengar sama-sama diam, tetapi medium bergerak relatif menuju pendengar
Pernyataan yang benar adalah....
A. 1, 2, dan 3
B. 1 dan 3
C. 2 dan 4
D. 4
E. 1, 2, 3 dan 4
(Sumber soal : Modifikasi-Soal UMPTN 1999)

Penilaian Diri Oleh Peserta Didik

Untuk mengetahui pemahaman pelajaran fisika khususnya gelombang siswa pada kurikulum 2013 melakukan penilaian diri sendiri silahkan klik disini untuk penilaian diri berupa angket siswa

Terima kasih