Hai kawan-kawan, berikut ini akan disajikan 10 Contoh Soal Essay Fisika (Lensa Cembung dan Cekung) dan Jawaban. Semoga 10 Contoh Soal Essay Fisika (Lensa Cembung dan Cekung) dan Jawaban ini memberikan manfaat yang banyak.
Soal No. 1). Lensa cekung datar terbuat dari bahan mika dengan indeks bias 1,2 dan jari-jari kelengkungan 10 cm nilai fokus lensa adalah
Jawaban :
1/f = (nm/nᵤ – 1) (1/R1 – 1/R2)
Nm : indeks bias medium.
nᵤ : indeks bias udara.
R₁ : jari-kelengkungan lensa cekung.
R₂ : jari-jari kelengkungan lensa datar.
1/f = (nm/nᵤ – 1) (1/R1 – 1/R2)
1/f = (1,2/1 – 1) (1/R1 – 1/∞)
1/f = 0,2. (1/R1 – 0)
1/f = 0,2/R₁
1/f = 0,2/(-10)
f = -100/2 = -50 cm
Soal No. 2). Sebuah benda terletak 40 cm di depan lensa cekung. jika bayangan yan terbentuk terletak 30 cm di depan lensa cekung, maka berapakah jarak fokus lensa tersebut
Jawaban :
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/40 + 1/-30
1/f = 3/120 – 4/120
1/f = -1/120
f = – 120 cm
Soal No. 3). Sebuah lensa cekung memiliki kekuatan lensa 20 dioptri.Jari jari kelengkungan lensa tersebut adalah
Jawaban :
P = 100/f
20 = 100/f
f = 100/20
f = 5 cm
R = 2.f = 2 × 5 cm
R = 10 cm
Soal No. 4). Sebuah benda terletak 60 cm didepan lensa cekung sehingga terbentuk bayangan maya pada jarak 24 cm . Fokus lensa cekung dan perbesarannya adalah?
Jawaban :
Jarak fokus
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/60 + 1/(-24)
1/f = 2/120 – 5/120
1/f = – 3/120
f = – 40 cm
Perbesaran
M = s’/s = 24/60 = 2/5
Soal No. 5). Jika kuat lensa + 5 dioptri maka jarak fokus dan jenisnya adalah ?
Jawaban :
Kuat lensa positif maka jenis lensanya positif
P = 100/f
f = 100/P = 100/5 = 20 cm
Soal No. 6). Sebuah benda terletak 20 cm di depan lensa bikonveks dengan jari-jari kelengkungan 10 cm jika tinggi benda 5 cm. Tentukan :
a. Perbesaran
b. Tinggi bayangan
Jawaban :
Lensa bikonveks adalah lensa cembung
f = 1/2.R = 1/2. 10 = 5 cm
s = 20 cm
h = 5 cm
a. Perbesaran
1/f = 1/s + 1/s’
1/5 = 1/20+1/s’
1/s’ = 3/20
s’ = 20/3 = 6,67 cm
M = s’/s = (20/3)/20 = 1/3
b. Tinggi bayangan
M = h’/h
h’ = M. h = 1/3. 5
h’ = 5/3 = 1,67 cm
Soal No. 7). Sebuah benda terletak 20 cm di depan lensa cembung yang mempunyai jarak fokus 15 cm bayangan yang terbentuk bersifat …
Jawaban :
Jarak bayangan
1/s’ = 1/f – 1/s
1/s’ = 1/15 – 1/20 = 1/60
s’ = 60 cm
karena positif bayangan dibelakang lensa dan bersifat nyata dan terbalik.
Perbesaran
M = s’/s = 60/20 = 3
Bayangan diperbesar 3 kali.
Sifat bayangan :
Nyata, terbalik dan diperbesar.
Soal No. 8). Sebuah benda diletakkan didepan sebuah lensa cembung pada jarak 20 cm jika bayangan terbentuk pada jarak 30 cm di belakang lensa maka hitunglah jarak fokus
Jawaban :
Jarak fokus
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/20 + 1/30
1/f = 3/60 + 2/60
1/f = 5/60
f = 60/12 = 5 cm
Soal No 9). Sebuah lensa cembung akan digunakan untuk mengawali pembakaran beberapa lembar kertas dengan cara mengumpulkan radiasi infra merah dari sinar matahari. Jarak antara lensa dan lembaran kertas yang akan dibakar adalah ……
Jawaban :
Sinar matahari yang jatuh pada lensa cembung adalah sinar- sinar yang saling sejajar dengan jarak benda yang jauh sekali sehingga jarak bayangan yang terjadi akan berada pada jarak yang sama dengan jarak fokus.
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/∞ + 1/s’
1/f = 0 + 1/s’
1/f = 1/s’
s’ = f
Jadi kertas yang akan dibakar harus diletakkan pada jarak fokus lensa karena di titik fokus lensa ini panas akan dikumpulkan yang bisa digunakan untuk membakar.
Soal No. 10). Sebuah benda berada di depan lensa cembung yang jarak fokusnya 15 cm, jika bayangan yang dihasilkan maya, dan diperbesar 2 kali bendanya
Pertanyaan : Letak benda dan Letak bayangannya
Jawaban :
Perbesaran
Karena bayangan maya maka jarak bayangan s’ negatif.
M = |s’/s|
-2 = s’/s
s’ = -2.s
Letak benda dan bayangan
1/f = 1/s + 1/s’
1/15 = 1/s – 1/2s
1/15 = 2/2s – 1/2s
1/15 = 1/2s
2s = 15
s = 15/2 = 7,5 cm
s’ = -2.s = -15 cm
Letak benda 7,5 cm di depan lensa.
Letak bayangan 15 cm di depan lensa.
Soal No. 11). Sebuah lensa cembung mempunyai kelengkungan yang berbeda pada permukaannya yaitu 12 cm dan 15 cm, jika lensa tersebut terbuat dari kaca dengan indeks bias 4/3 maka fokus lensa tersebut di udara ialah “indeks bias udara = 1”.
1/f = (4/3-1) (1/12 + 1/15)
1/f = 1/3 (5/60+4/60)
1/f = 1/3 x 9/60 = 1/20
f = 20 cm
Soal No. 12).
Sebuah benda setinggi 10 cm berada di depan lensa cekung dengan jarak 30 cm, jika jarak fokus lensa 20 cm hitunglah:
- Jarak bayangan
- Perbesaran bayangan
- Tinggi bayangan
- Sebutkan sifat bayangannya
Jawaban:
Sifat-sifat bayangan:
- Maya “s’ bertanda “-“
- Terletak di depan lensa “S’ bertanda “-“
- Diperkecil “M = 0,4 kali”
Soal No. 13).
Perhatikan data hasil percobaan penentuan jarak fokus dari lensa cembung berikut!
Pernyataan yang tepat berdasarkan data di atas adalah ….
Jawaban
Rumus mencari jarak fokus:
![\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{s} + \frac{1}{s'} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-48578066145d291554ad5734d015b6b5_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Rumus mencari jarak fokus lensa P:
![\[ \frac{1}{f_{P}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{18} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-aa1d223d99d56a2a3cd4cb537952768f_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{P}} = \frac{3 + 2}{36} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ebb4311b236859e6690f235d5a9c2cab_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{P}} = \frac{5}{36} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c8edc84a9bd6df50dafb13ff44afdb5b_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ f_{P} = \frac{36}{5} = 7,2 \; cm \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2aee4b80fffb977327b825672b1b317e_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Rumus mencari jarak fokus lensa Q:
![\[ \frac{1}{f_{Q}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{6} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-84568b1efec4d70063d8e0452ca95fa6_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{Q}} = \frac{1 + 2}{12} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-ddb6366506d8db87e293009de74387ed_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{Q}} = \frac{3}{12} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f25d19beb3e661fac598b7ffb4240051_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ f_{Q} = \frac{12}{3} = 4 \; cm \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1905874729518bdfe93a062740234bc3_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Rumus mencari jarak fokus lensa R:
![\[ \frac{1}{f_{R}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{12} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-b8546853aae6269bec8dd897acd82140_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{R}} = \frac{1 + 1}{12} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-e9ee4d7f27ed552d106281c98bbd6009_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{R}} = \frac{2}{12} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-aaf8c2eae7d46c021e84cd8078b22558_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ f_{R} = \frac{12}{2} = 6 \; cm \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1e8c012028fe005f3af789c0db8091b7_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Rumus mencari jarak fokus lensa S:
![\[ \frac{1}{f_{S}} = \frac{1}{12} + \frac{1}{10} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cedb13560bddaca6ab8bbf63926749fe_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{S}} = \frac{10 + 12}{120} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-94d323bfca146d15a5b7af766cfe4793_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ \frac{1}{f_{S}} = \frac{22}{120} \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5bf64848319421517766b97b1e718144_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ f_{S} = \frac{120}{22} = 5,45 \; cm \]](https://idschool.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-64b0919f2a87bae48c02c45c423e714d_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Jadi, urutan panjang fokus lensa dari yang terkecil adalah Q, S, R, P. Jarak fokus lensa P lebih besar dari lensa Q.
Demikianlah contoh soal fisika lensa cembung dan cekung, walaupun singkat tetapi mudah-mudahan bermanfaat banyak untuk kita semua.