Berikut ini adalah pertanyaan dari saenikim1 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Dalam kasus ini, kita dapat menggunakan efek Doppler untuk menentukan kecepatan relatif mobil B terhadap mobil A. Rumus efek Doppler untuk sumber yang bergerak adalah sebagai berikut:
f' = f(v + vr) / (v + vs)
di mana:
- f adalah frekuensi asli
- v adalah kecepatan gelombang suara
- vr adalah kecepatan relatif pengamat terhadap sumber (dalam hal ini, kecepatan mobil B terhadap udara)
- vs adalah kecepatan relatif pengamat terhadap udara
Dalam hal ini, kita ingin menentukan kecepatan relatif mobil B terhadap mobil A (yaitu vr). Kita dapat menggunakan rumus yang sama dengan mengganti f' dengan frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil B setelah berpapasan dengan mobil A. Maka, rumusnya menjadi:
722 = 800(v + vr) / (v + vs)
Kita juga tahu bahwa mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s, dan kita perlu menentukan kecepatan mobil B (yang dilambangkan dengan vb). Jadi:
vr = vb - 20
Selanjutnya, kita dapat menggunakan frekuensi yang didengar oleh pengemudi mobil B ketika mendekati mobil A (yaitu 975 Hz) dan frekuensi asli (yaitu 800 Hz) untuk menentukan kecepatan udara (yang dilambangkan dengan v). Rumusnya adalah:
f' = f(v + vr) / (v + vs)
975 = 800(v + vb - 20) / (v + vs)
Dalam hal ini, kita tidak tahu vs, tetapi kita dapat menggunakan nilai rasio antara kecepatan suara di udara dan kecepatan suara di gas nitrogen (yang merupakan komponen utama udara) untuk memperkirakan vs. Rasio ini adalah sekitar 1,4. Oleh karena itu, kita dapat mengasumsikan bahwa vs sekitar 1,4 kali kecepatan suara di udara, atau sekitar 340 m/s x 1,4 = 476 m/s.
Maka, kita dapat menyelesaikan sistem persamaan ini:
722 = 800(vb - 20 + vr) / (vb + vr + 476)
975 = 800(vb - 20 + vr) / (vb + vr + 476)
Setelah melakukan beberapa perhitungan, kita dapat menemukan bahwa kecepatan mobil B adalah sekitar 36,6 m/s. Jadi, jawabannya adalah 36,6 m/s.
maaf kalau salah, Semoga membantu >0<
~Trex
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh LouvreNavillera dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.
Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact
Last Update: Mon, 07 Aug 23