Apakah kamu tahu bahwa GPS (Global Positioning System) , yang membuat kita tidak tersesat saat berpetualang, menggunakan trik ajaib bernama Efek Doppler? Ayo kita jelajahi dunia GPS yang seru!

GPS seperti pemandu petualangan kita, tapi bagaimana mereka tahu di mana kita berada? Mereka punya teman-teman kecil di langit bernama satelit yang membantu mereka, dan Efek Doppler ini adalah bagian dari trik keren mereka.

Efek Doppler ini seperti sihir frekuensi. Ketika satelit mengirimkan sinyal ke ponsel atau perangkat GPS kita, Efek Doppler membuat frekuensinya berubah! Ini membantu GPS menghitung seberapa jauh kita dari satelit dan seberapa cepat kita bergerak.

 

GPS tidak hanya memberitahu kita di mana kita berada, tapi juga seberapa cepat kita bergerak. Efek Doppler membantu mereka tahu jika kita berlari cepat atau berkendara pelan. Jadi, mereka bisa memberi petunjuk yang lebih baik!

Dan tahu nggak? GPS juga bisa memprediksi waktu tempuh kita! Mereka tahu kapan kita akan sampai di tempat tujuan kita dengan memadukan Efek Doppler dengan trik ajaib lainnya. Jadi, kita bisa tahu kapan kita akan tiba.

Yuk kita pelajari rumus Efek Doppler pada Prinsip Kerja GPS. GPS menjadi sahabat setia kita dalam menentukan lokasi dan menjalani petualangan. Tetapi, bagaimana sebenarnya GPS menggunakan Efek Doppler untuk melakukan keajaiban ini? Mari kita eksplorasi rumus Efek Doppler yang menjadi dasar prinsip kerja GPS.

 

Rumus Efek Doppler pada Gelombang Suara

Efek Doppler pada gelombang suara, seperti yang digunakan dalam GPS, dapat dijelaskan dengan rumus:

di mana:

• f_p adalah frekuensi pendengar,

• f_s adalah frekuensi sumber (frekuensi sinyal asli),

• v adalah kecepatan gelombang (sekitar 340 - 343 m/s pada udara),

• v_p adalah kecepatan penerima relatif terhadap medium (positif jika mendekati sumber, negatif jika menjauhi),

• v_s adalah kecepatan sumber relatif terhadap medium (positif jika menjauhi penerima, negatif jika mendekati).

 

Rumus Efek Doppler adalah kunci utama dalam prinsip kerja GPS. Dengan memanfaatkannya, GPS tidak hanya memberikan petunjuk lokasi, tetapi juga membuka pintu untuk prediksi waktu tempuh yang akurat. Mari terus menjelajah dan mengeksplorasi dunia dengan dukungan GPS yang cerdas!

 

Contoh Soal 1

Seorang pesepeda sedang mendengarkan lagu favoritnya melalui headphone yang terhubung dengan ponselnya. Sinyal bunyi ini terpengaruh oleh Efek Doppler karena pesepeda bergerak dengan kecepatan 15 m/s mendekati sumber suara. Jika frekuensi lagu yang keluar dari ponsel adalah 500 Hz  dan kecepatan bunyi adalah 340 m/s, tentukan frekuensi yang didengar oleh pesepeda!

Jawab :

Gunakan rumus Efek Doppler untuk frekuensi penerima dalam konteks bunyi:

Di sini,

• f_s = 500 Hz (frekuensi sumber),
• v = 340 m/s  (kecepatan bunyi),
• v_p = 15 m/s (kecepatan penerima),
• v_s = 0 (kecepatan sumber relatif terhadap medium).

 

Contoh Soal 2

Seorang pendengar sedang berjalan di pinggir jalan. Sebuah mobil berlalu dengan kecepatan 25 m/s sambil memutar musik dengan frekuensi 600 Hz menjauhi pendengar. Jika pendengar mendengar musik tersebut dengan frekuensi 550 Hz, tentukan kecepatan mobil terhadap pendengar!

Jawab :

Gunakan rumus Efek Doppler untuk kecepatan sumber dalam konteks bunyi:

Di sini,

• f_s= 600 Hz (frekuensi sumber),
• f_p=550 Hz (frekuensi yang diamati),
• v=340 (kecepatan bunyi).

Substitusi nilai-nilai ini ke dalam rumus untuk menghitung kecepatan sumber v_s

Artinya pendengar berjalan dengan kelajuan 6 m/s dan bergerak menjauhi mobil

 

~ Luqman