Jawaban:

Untuk menentukan frekuensi yang didengar oleh penumpang di stasiun, kita dapat menggunakan persamaan Doppler untuk gelombang bunyi. Persamaan Doppler untuk sumber bergerak dan pengamat diam adalah sebagai berikut:

f’ = f (v / (v - vs))

Di mana f’ adalah frekuensi yang didengar oleh pengamat, f adalah frekuensi sumber, v adalah cepat rambat gelombang bunyi di udara dan vs adalah kecepatan sumber.

Dalam kasus ini, f = 670 Hz, v = 340 m/s dan vs = 18 km/jam = 5 m/s. Maka:

f’ = 670 Hz * (340 m/s / (340 m/s - 5 m/s)) ≈ 680 Hz

Jadi frekuensi yang didengar oleh penumpang di stasiun adalah sekitar 680 Hz.

Untuk pertanyaan lainnya:

a. Arah getaran gelombang bunyi selalu tegak lurus dengan arah rambatnya.

b. Frekuensi sama dengan yang telah dihitung sebelumnya yaitu sekitar 680 Hz dan periode T=1/f≈0.00147 detik

c. Panjang gelombang λ=v/f≈0.5 meter

d. Cepat rambat gelombang sama dengan cepat rambat bunyi di udara yaitu 340 m/s

e. Fase gelombang Φ=kx-ωt=2π(x/λ-ft)=2π(0/λ-680*0)=0 radian

f. Sudut fase sama dengan fase gelombang yaitu Φ=0 radian

g. Kecepatan getar v=dx/dt=-Aωsin(Φ)=-Aωsin(0)=0

Namun perlu diketahui bahwa untuk menghitung kecepatan getar diperlukan nilai amplitudo A yang tidak disebutkan dalam soal.