LATIHAN SOAL: OPTIK GEOMETRIK A. Pemantulan cahaya
2.
Hukum Pemantulan Cahaya: o Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. o Sudut datang (i) sama besar dengan sudut pantul (r) Sifat-sifat bayangan pada cermin datar: o Maya o Sama besar dengan bendanya (perbesaran = 1) o Tegak dan menghadap berlawanan arah (terbalik) terhadap bendanya, o Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ’ dari cermin: s = - s ( - artinya maya ) Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung: o Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama, akan dipantulkan melalui titik fokus (F), o Sinar datang yang melalui titik fokus (F), akan dipantulkan sejajar sumbu utama, o Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin, akan dipantulkan melewati titik itu juga Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung: o Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama, akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F), o Sinar datang menuju titik fokus (F), akan dipantulkan sejajar sumbu utama, o Sinar datang yang menuju titik pusat kelengkungan cermin, akan dipantulkan melewati lintasan yang sama 360 Jumlah bayangan pada cermin datar: n 1
Tinggi cermin :
Sudut pergeseran sinar pantul = sudut pantul akhir – sudut pantul mula-mula. 2 '
Hubungan R, f, s, dan s :
6.
7.
8.
9.
Mencari s :
Mencari f :
f
S S' S S'
Mencari s :
S'
S f S f
Hubungan R dan f : R = 2f
Perbesaran bayangan : M
M = positif (+), jika bayangan maya dan tegak M = negatif (-), jika bayangan nyata dan terbalik ’ S = positif (+), jika bayangan di belakang cermin ’ S = negatif (-), jika bayangan di depan cermin R dan f = positif (+), jika cermin cekung R dan f = negatif (-), jika cermin cembung
Dua cermin saling berhadapan:
10.
11.
s' h' s h
12.
d s I' s II
13.
14.
1 1 1 ' f II s II s II
sI s ) ( II ) sI s II '
M total M I M II (
'
Soal Pilihan Ganda: 1. Dua buah cermin datar X dan Y saling berhadapan dan 0 membentuk sudut 60 . Seberkas sinar menuju X dengan 0 sudut datang 60 hingga dipantulkan ke Y. Sinar tersebut meninggalkan Y dengan sudut pantul sebesar .... 0 0 0 0 0 A. 0 B. 30 C. 45 D. 60 E. 90
Created by
5.
2 1 1 1 R f s s'
S' f S ' S f
1 1 1 f I sI sI '
4.
tcermin = ½ torang
’
’
3.
Minggu, 16 Februari 2014 04:30:54
15.
16.
17.
0
Dua buah cermin datar membuat sudut 90 satu sama lainnya. Jika sebuah benda bersinar ditempatkan di antara kedua cermin tersebut, jumlah bayangan yang terbentuk adalah .... A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang mempunyai jarak titik api 15 cm. Agar jarak bayangan yang terbentuk 3 kali lebih besar dan nyata, maka benda harus diletakkan di depan cermin sejauh .... A. 10 cm B. 15 cm C. 20 cm D. 25 cm E. 30 cm Jika bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung mempunyai jari-jari kelengkungan 20 cm adalah nyata dan diperbesar dua kali, maka bendanya terletak di muka cermin sejauh .... A. 60 cm B. 30 cm C. 20 cm D. 15 cm E. 10 cm Sebuah benda berada 24 cm di depan cermin cembung yang jarak fokusnya 12 cm. Letak dan sifat bayangan benda tersebut adalah .... A. 2 cm di belakang cermin, maya B. 4 cm di depan cermin, nyata C. 4 cm di belakang cermin, maya D. 8 cm di depan cermin, nyata E. 8 cm di belakang cermin, maya Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda jaraknya 2 m dari cermin, bayangan yang terbentuk 1/16 kali tinggi benda. Jarak fokus cermin adalah .... A. 2/17 m B. 2/15 m C. 5/8 m D. 15/2 m E. 17/2 m Seberkas sinar datang pada cermin datar dengan sudut α. 0 Kemudian cermin diputar 15 dan ternyata sudut pantulnya 2α. Tentukan nilai α. 0 0 0 0 0 A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 E. 60 Seberkas sinar datang pada cermin datar dengan sudut 0 0 datang 30 , kemudian cermin diputar 5 . Tentukan sudut pantulnya. 0 0 0 0 0 A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 E. 60 0 Seberkas sinar datang pada cermin datar dengan sudut 30 . Berapakah cermin harus diputar agar sudut pantulnya 0 menjadi 80 terhadap garis normal mula-mula? 0 0 0 0 0 A. 15 B. 25 C. 35 D. 45 E. 50 Dua buah cermin datar dipasang berhadapan dengn sudut 0 α. Kemudian sudut kedua cermin diperbesar 10 sehingga jumlah bayangan berkurang 3. Hitung α! 0 0 0 0 0 A. 30 B. 35 C. 45 D. 60 E. 75 Sebuah cermin cembung mempunyai jarak fokus 8 cm. Jika jarak bayangan ke cermin 6 cm, maka jarak benda ke cermin sama dengan .... A. 48 cm B. 24 cm C. 14 cm D. 8 cm E. 2 cm Sebuah benda yang tingginya 8 cm diletakkan pada jarak 50 cm di muka sebuah cermin cembung yang jari-jari kelengkungannya 25 cm. Tentukanlah tinggi bayangan yang terjadi! A. 8 cm B. 4,5 cm C. 2,5 cm D. 2 cm E. 1,25 cm Sebuah titik cahaya terletak di depan dua cermin datar 0 yang membentuk sudut 60 . Pada cermin akan terbentuk bayangan sebanyak …. A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 Seberkas cahaya jatuh pada cermin datar dengan sudut 0 datang 40 . Cahaya ini akan mengalami pembelokan dihitung dari arah semula sebesar …. 0 0 0 0 0 A. 20 B. 60 C. 80 D. 90 E. 100 Sebuah benda dengan tinggi 2 cm berada pada jarak 5 cm di depan cermin cembung yang berjari-jari 30 cm. Jarak bayangannya adalah …. A. 15 cm B. - 10 cm C. 5 cm D. -3,75 cm E. 2,5 cm Sebuah benda dengan tinggi 2 cm berada pada jarak 5 cm di depan cermin cembung yang berjari-jari 30 cm. Besar tinggi bayangannya adalah …. A. 1,5 cm B. 2 cm C. 2,5 cm D. 4 cm E. 5 cm Sebuah benda diletakkan di depan cermin cekung yang jarijarinya 12 cm. Benda tersebut menghasilkan bayangan nyata diperbesar 1,5 kali. Jarak benda terhadap cermin adalah …. A. 5 cm B. 10 cm C. 15 cm D. 20 cm E. 25 cm 1
LATIHAN SOAL: OPTIK GEOMETRIK 18. Benda di depan cermin cembung akan menghasilkan bayangan …. A. nyata, diperkecil D. nyata, diperbesar B. maya, diperbesar E. Nyata, sama besar C. maya, diperkecil 19. Pada jarak 65 cm di depan cermin diletakkan benda sehingga dihasilkan bayangan tegak pada jarak 90 cm dari benda. Bayangan yang dihasilkan ½ kali bendanya. Jari-jari kelengkungan cermin adalah .... A. 60 cm, cembung D. 150 cm, cembung B. 180 cm, cembung E. 18 cm, cembung C. 120 cm, cembung 20. Sebuah benda berada pada jarak 10 cm di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. Letak bayangannya berada pada jarak ... A. 30 cm B. – 30 cm C. 15 cm D. – 15 cm E. 5 cm 21. Sebuah benda berada pada jarak 10 cm di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. Sifat bayangan yang dihasilkan adalah... A. nyata, terbalik, diperkecil B. maya, tegak, diperkecil C. nyata, tegak, diperbesar D. maya, tegak, diperbesar E. nyata, terbalik, diperbesar 22. Sebuah benda berada pada jarak 10 cm di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. Perbesaran bayangannya adalah .... A. 1 kali B. 2 kali C. 3 kali D. 4 kali E. 5 kali 23. Dua buah cermin datar diletakkan berhadapan saling 0 membentuk sudut α. Jika sudut α ditambah 8 , ternyata bayangan benda yang diletakkan antara dua cermin itu hilang 16 buah. Tentukan besarnya sudut α ! 0 0 0 0 0 A. 8 B. 10 C. 18 D. 36 E. 45 Soal Esay: 0 1. Dua buah cermin datar membentuk sudut 135 seperti tampak pada gambar. Sebuah sinar datang pada cermin (1) 0 denga sudut 30 terhadap cermin (1). Tentukanlah : a. sudut datang pada cermin (2) dan, b. sudut yang dibentuk oleh sinar datang cermin (1) dengan sinar pantul cermin (2)! cermin
30
0
cermin
2.
3.
4.
5.
135
1
2
0
0
0
( Jawab: (a) 75 dan (b) 90 Seseorang yang matanya 150 cm di atas lantai berdiri di depan cermin datar yang tingginya 30 cm. Cermin tersebut terletak tegak lurus di atas meja yang tingginya 80 cm. Tinggi bayangan bagian badan yang dilihatnya adalah …cm ( Jawab: 60 cm Seorang wanita berdiri di depan sebuah cermin datar untuk melihat seluruh tinggi tubuhnya. Tinggi wanita itu 1,68 m dan matanya berada 0,08 m dari puncak kepalanya. Berapa panjang cermin yang dibutuhkan oleh wanita itu? ( Jawab: 84 cm Ali mengamati bayangan dirinya pada sebuah cermin datar. Jarak Ali terhadap bayangannya 2 m. Kemudian Ali berpindah mendekati cermin sejauh 0,3 m dari posisi semula. Jarak antara Ali dengan bayangannya pada posisi ini adalah ...m. ( Jawab: s’ = 1,4 m Bani mengamati bayangan dirinya pada sebuah cermin datar. Jarak Bani terhadap bayangannya 1,2 m. Jika cermin digeser menjauhi Bani sejauh 0,8 m dari posisi semula. Jarak antara Bani dengan bayangannya pada posisi ini adalah ...m. ( Jawab: s’ = 2,8 m
Created by
Minggu, 16 Februari 2014 04:30:54
6.
Dua buah cermin datar membentuk sudut α . Di antara kedua cermin terletak sebuah benda titik hingga terjadi 0 bayangan. Kemudian sudut kedua cermin diperkecil 20 dan ternyata jumlah bayangan benda bertambah 3. Berapa besar sudut α tersebut? 0 ( Jawab: α = 60
7.
Dua buah cermin datar diletakkan berhadapan saling membentuk sudut α. Jika sudut α ditambah 80, ternyata bayangan benda yang diletakkan antara dua cermin itu hilang 16 buah. Tentukan besarnya sudut α !
8.
Dua buah cermin datar diletakkan berhadapan saling membentuk sudut α. Jika sudut α ditambah 150, ternyata bayangan benda yang diletakkan antara dua cermin itu hilang 4 buah. Tentukan besarnya sudut α !
9.
Sebuah cermin cembung dengan jari-jari kelengkungan 100 cm digunakan untuk mementulkan cahaya dari sebuah benda yang diletakkan 75 cm di depan cermin. Tentukanlah letak bayangan ( s’) dan perbesarannya (M). ( Jawab: s’ = -30 cm dan M = 0,4 kali )
10. Sebuah benda tingginya 1,2 cm diletakkan 2 cm di depan sebuah cermin lengkung berjari-jari 8 cm. Tentukanlah ’ ’ letak bayangan ( s ) dan ukuran bayangan (h ) yang terjadi jika cermin yang digunakan adalah (a) cermin cekung, (b) cermin cembung. ’ ( Jawab: (a) s’ = -4 cm dan h = 2,4 cm ) ’ ( Jawab: (b) s’ = -4/3 cm dan h = 0,8 cm ) 11. Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang berjari-jari 12 cm, menghasilkan bayangan terbalik, diperbesar 1,5 kali. Hitunglah jarak benda terhadap cermin. 12. Benda ditempatkan di depan cermin cekung, membentuk bayangan tegak 5 kali lebih besar dari bendanya. Jika jarijari cermin tersebut 120 cm, hitunglah jarak benda terhadap cermin 13. Sebuah benda tinggi 6 cm terletak 30 cm di depan cermin cekung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 40 cm. hitunglah : a. jarak bayangannya; b. tinggi bayangannya; c. sifat bayangannya; 14. Sebuah benda tinggi 5 cm terletak 60 cm di depan cermin cembung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 30 cm. hitunglah : a. jarak bayangannya; b. tinggi bayangannya; c. sifat bayangannya; 15. Sebuah benda yang tingginya 2 cm diletakkan 30 cm di depan sebuah cermin cekung dengan jari-jari kelengkungan 10 cm. tentukan lokasi, tinggi, dan sifat bayangan dengan cara (a) perhitungan, dan (b) lukisan! 16. Di manakah sebuah benda harus diletakkan di depan sebuah cermin cekung yang jari-jari kelengkungannya 1 m, agar bayangan yang terbentuk nyata dan dua kali lebih besar? ( Jawab: 75 cm 17. Di manakah sebuah benda kecil harus diletakkan di depan sebuah cermin cekung yang jari-jari kelengkungannya 12 cm agar terbentuk bayangan 2 kali besar benda? ( Jawab: 3 cm atau 9 cm 18. Sebuah tempat pensil tinggi 5 cm ditempatkan15 cm dari cermin cembung yang jari-jarinya 60 cm. Hitunglah: a. jarak bayangan b. tinggi bayangan c. perbesaran bayangan d. lukiskan jalannya sinar e. sifat-sifat bayangan
2
LATIHAN SOAL: OPTIK GEOMETRIK 19. Dua buah cermin A dan B dipasang berhadapan pada jarak 50 cm satu sama lain dengan sumbu utama berimpit. Cermin A adalah cermin cekung dan cermin B adalah cermin cembung masing-masing dengan jari-jari 20 cm dan 30 cm. Sebuah benda tegak lurus sumbu utama berada 12 cm di depan cermin A. Sinar datang dari benda menuju cermin A lalu dipantulkan ke B hingga terjadi bayangan akhir. Tentukanlah: a. perbesaran total, b. sifat bayangan akhir, dan c. lukis jalannya sinar pembentukan bayangan. ( Jawab: (a) 15 kali (b) nyata 20. Sebuah cermin cekung (cermin 1) dan sebuah cermin cembung (cermin 2) diletakkan berhadapan pada jarak 55 cm satu sama lain. Kedua cermin mempunyai jari-jari kelengkungan sama sebesar 30 cm. Apabila sebuah benda diletakkan di antara kedua cermin pada jarak 20 cm dari cermin 1 dan bayangan pertama kali dibentuk oleh cermin 1, maka (a) tentukanlah letak bayangan akhir . (b) Jika tinggi benda 2 cm, berapakah tinggi bayangan akhir? (c) Lukiskan jalannya sinar hingga terbentuk bayangan oleh cermin 2. ’ ’ ( Jawab: (a) s2 = 7,5 cm (nyata) (b) h = 9 cm 21. Tentukanlah sifat-sifat bayangan pada cermin cekung dengan menggunakan dalil Esbach (penomoran ruang) jika benda terletak (a) di antara O dan F, (b) di depan C! 22. Sebuah cermin cekung mempunyai jari-jari kelengkungan 10 cm. Tentukanlah sifat bayangan yang terjadi jika sebuah benda diletakkan pada jarak 3 cm di depan cermin! 23. Sebuah cermin cembung mempunyai jarak fokus yang besarnya 4 cm. Tentukanlah sifat bayangan yang terjadi untuk benda yang diletakkan pada jarak (a) 4 cm di depan cermin, dan (b) 8 cm di depan cermin! 24. Seorang pengunjung toko berdiri sejauh 3 m dari cermin cembung pengintai dan melihat bayangannya dengan perbesaran 0,25 kali. Tentukan: a. letak bayangan, b. jarak fokus cermin, c. jari-jari kelengkungan cermin. 25. Sebuah cermin cembung memberikan perbesaran seperempat kali bendanya yang berada 264 mm di depan cermin. Tentukan jari-jari cermin. 26. Sebuah benda sejauh 30 cm berada di depan cermin cembung yang memiliki jari-jari 40 cm. Tentukan: a. letak bayangan, b. perbesaran bayangan, c. sifat-sifat bayangan. 27. Dua buah cermin cekung A dan B saling berhadapan dengan sumbu utama berimpitan, masing-masing dengan jari-jari 24 cm dan 30 cm. Suatu benda tegak lurus sumbu utama berada 15 cm di depan cermin A. Sinar datang dari benda ke cermin A dulu lalu dipantulkan ke cermin B hingga terjadi bayangan akhir nyata dengan perbesaran 12 kali. Berapakah jarak kedu cermin? A. 40 cm B. 50 cm C. 60 cm D. 70 cm E. 80 cm 28. Cermin cekung dan cermin cembung, masing-masing jarijarinya 50 cm, diletakkan pada jarak 80 cm satu sama lain. Sebuah benda tingginya 5 mm diletakkan tepat di tengahtengah antara kedua cermin. Tentukan letak dan ukuran bayangan yang dibentuk oleh sistem dua cermin tersebut, jika: a. awalnya sinar datang dari benda ke cermin cekung. b. awalnya sinar datang dari benda ke cermin cembung. c. Lukiskan pembentukan bayangannya.
30. Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang berjari-jari 12 cm, menghasilkan bayangan terbalik, diperbesar 1,5 kali. Hitunglah jarak benda terhadap cermin. 31. Benda ditempatkan di depan cermin cekung, membentuk bayangan tegak 5 kali lebih besar dari bendanya. Jika jarijari cermin tersebut 120 cm, hitunglah jarak benda terhadap cermin. 32. Sebuah benda tinggi 6 cm terletak 30 cm di depan cermin cembung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 40 cm. hitunglah : a. jarak bayangannya; b. tinggi bayangannya; c. sifat bayangannya; 33. Sebuah benda tinggi 5 cm terletak 60 cm di depan cermin cembung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 30 cm. hitunglah : a. jarak bayangannya; b. tinggi bayangannya; c. sifat bayangannya; 34. Sebuah benda terletak pada jarak 5 cm di depan sebuah cermin cekung yang berjari-jari 20 cm. Sifat bayangan benda yang terbentuk oleh cermin adalah ..... 35. Sebuah benda berada 100 cm di depan cermin cekung. Jika bayangannya nyata dengan tinggi 4 kali tinggi benda, maka jarak fokus cermin adalah ...cm. 36. Jika benda nyata terletak pada jarak lebih kecil dari f di depan cermin cekung, bayangannya akan selalu .... 27. Bayangan yang terbentuk oleh cermin cembung dari sebuah benda yang tingginya h yang ditempatkan di depan cermin bersifat .... 38. Bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dari sebuah benda setinggi h yang ditempatkan di antara titik f dan titik 2f (f = jarak focus cermin) bersifat ........
29. Dua buah cermin datar diletakkan berhadapan saling 0 membentuk sudut α. Jika sudut α ditambah 15 , ternyata bayangan benda yang diletakkan antara dua cermin itu hilang 4 buah. Tentukan besarnya sudut α ! Created by
Minggu, 16 Februari 2014 04:30:54
3
