Rumus Doppler

Perubahan frekuensi bunyi yang dirasakan oleh pengamat manakala ia bergerak relatif terhadap sumber bunyi dirumuskan sebagai berikut :  di mana v adalah kecepatan bunyi. vs adalah kecepatan sumber bunyi. vp adalah kecepatan pengamat. fs adalah frekuensi sumber bunyi. fp adalah frekuensi yang dialami oleh pengamat. Dalam rumus di atas ada beberapa ketentuan terhadap nilai-nilai dari vs dan vp. Ketentuan di bawah ini dapat dijadikan acuan : Arah acuan adalah arah di mana sumber bunyi mendekati pengamat. vsdan vp bernilai positif bila searah dengan arah acuan, dan bernilai negatif bila berlawanan dengan arah acuan. Sesuai arah acuan, vs bernilai positif bila sumber mendekati pengamat, negatif bila menjauhi pengamat. Sesuai arah acuan, vp bernilai positif bila pengamat menjauhi sumber bunyi, negatif bila pengamat mendekati sumber bunyi.  Bila sumber dalam keadaan diam maka vs=0, demikian pula bila pengamat dalam keadaan diam maka vp=0. Kita lihat gambar-gambar di bawah ini untuk menentukan apakah nilai vs dan vp bernilai positif atau negatif.  Pada gambar di atas arah acuan adalah ke kanan karena arah kanan adalah arah di mana sumber bunyi mendekati pengamat. Dengan demikian vs bernilai positif bila sumber bergerak ke kanan (searah dengan arah acuan atau mendekati pengamat ) dan negatif bila bergerak ke kiri (berlawanan dengan arah acuan atau menjauhi pengamat). vp bernilai positif bila pengamat bergerak ke kanan (searah dengan arah acuan atau menjauhi sumber bunyi) dan negatif bila bergerak ke kiri (berlawanan dengan arah acuan atau mendekati sumber bunyi).  Pada gambar di atas arah acuan adalah ke kiri karena arah kiri adalah arah di mana sumber bunyi mendekati pengamat. Dengan demikian vs bernilai positif bila sumber bergerak ke kiri (serah dengan arah acuan atau mendekati pengamat) dan negatif bila bergerak ke kanan (berlawanan dengan arah acuan atau menjauhi pengamat). vp bernilai positif bila pengamat bergerak ke kiri (searah dengan arah acuan atau menjauhi sumber bunyi) dan negatif bila bergerak ke kanan (berlawanan dengan arah acuan atau mendekati sumber bunyi). Contoh 1 : Sebuah mobil dalam keadaan diam memancarkan bunyi dengan frekuensi 300 Hz. Apakah pengamat yang berjalan ke arah mobil mendengarkan suara dengan frekuensi yang lebih tinggi ? Jawab 1 : Pengamat tetap akan mendengarkan frekuensi bunyi yang lebih tinggi karena sesuai dengan Rumus Doppler di atas sumber dalam keadaan diam atau vs = 0, sehingga penyebut dari rumus tersebut tetap. Sementara karena pengamat mendekati sumber bunyi maka nilai vp negatif, sehingga pembilang menjadi lebih besar. Dengan demikian pengamat merasakan frekuensi bunyi yang lebih besar dari frekuensi bunyi itu sendiri. Contoh 2 : Sebuah ambulans bergerak dengan kecepatan 12 m/s sambil membunyikan sirine dengan frekuensi 480 Hz. Seorang pengendara sepeda motor begerak dengan kecepatan 10 m/s dari arah yang berlawanan. Berapa frekuensi yang di dengar oleh pengendara sepeda motor bila kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s ? Jawab 2 : Arah acuan ditetapkan dari arah ambulan ke arah pengendara sepeda motor. vs dengan demikian 12 m/s karena ambulan mendekati pengendara motor. vp bernilai negatif karena berlawanan dengan arah acuan. Dengan demikian :