Mengapa bunyi sirene terdengar berubah saat mendekat dan menjauh?

Mengapa bunyi sirene terdengar berubah saat mendekat dan menjauh? – Perubahan nada sirene ini disebabkan oleh efek Doppler, yaitu perubahan frekuensi gelombang (suara) yang diterima oleh pendengar karena adanya pergerakan sumber suara.

Prinsip Dasar Efek Doppler

Nah, bayangkan kamu sedang berdiri di pinggir jalan dan ambulance dengan sirene mendekat dengan kecepatan 60 km/jam. Saat sirene mendekat, gelombang suara yang dipancarkan “dipadatkan” di depan mobil sehingga sampai di telingamu dengan frekuensi lebih tinggi atau nada yang lebih nyaring.

Perhatikan, ini bukan ilmu sihir! Yang terjadi adalah jarak antar gelombang suara menjadi lebih pendek saat sumber bergerak mendekat. Otakmu menangkap getaran lebih cepat per detik sehingga terdengar lebih tinggi. Ini prinsip fisika murni yang bekerja secara konsisten.

Peningkatan Frekuensi Saat Mendekat

Frekuensi yang Diterima (f’)

Yang menarik, saat ambulance bergerak mendekatimu dengan kecepatan v_s (misal 20 m/detik), ada rumus khusus untuk menghitung frekuensi yang kamu dengar. Perhatikan rumusnya: f’ = f × [c / (c – v_s)], di mana f adalah frekuensi asli sirene (misal 800 Hz) dan c adalah kecepatan suara (340 m/detik). Hasilnya? Kamu bisa mendengar nada setinggi 880 Hz!

Kecepatan Sumber Suara

Semakin cepat mobil bergerak mendekat, semakin tinggi nada yang kamu dengar. Jika ambulance melaju 108 km/jam (30 m/detik), frekuensi yang sampai bisa mencapai 960 Hz, naik 20% dari frekuensi asli. Ini sebabnya kenapa semakin dekat mobilnya, semakin “menusuk” suara sirenenya di telinga kita.

Penurunan Frekuensi Saat Menjauh

Frekuensi Turun Drastis

Setelah lewat di depanmu, ambulance menjauh dengan kecepatan sama. Sekarang gelombang suara “tertarik” atau menjadi lebih renggang. Perhatikan rumusnya: f’ = f × [c / (c + v_s)]. Dengan frekuensi asli 800 Hz, suara yang kamu dengar menjadi sekitar 730 Hz. Nada jadi lebih rendah atau “mendayu-dayu”.

Perbedaan Jelas Terdengar

Jadi, perubahan frekuensi ini sangat signifikan. Dari 880 Hz (saat mendekat) turun drastis ke 730 Hz (saat menjauh). Bedanya sekitar 150 Hz yang membuat perbedaan nada sangat jelas. Ini alasan kenapa suara sirene terdengar “nyelonong” pas mendekat terus tiba-tiba jadi “melayang” pas menjauh.

Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari

Misalnya nih, kalau kamu lagi jalan kaki ke sekolah terus denger sirene polisi. Pas di kejauhan, suaranya biasa aja kan? Tapi pas mobilnya mendekat dengan kecepatan 80 km/jam, tiba-tiba suaranya jadi sangat nyaring dan bikin kaget. Setelah lewat, suaranya langsung jadi lebih rendah dan pelan. Itu bukan perasaanmu saja, tapi hukum fisika yang bekerja! Efek Doppler ini juga berlaku buat bintang yang menjauhi Bumi (redshift) dan kereta api yang lewat di dekat kita. Fisika itu ada di mana-mana, lho!