belajar matematika dan fisika: KSJ A X

KSJ A X

Latihan Soal Fisika Marthen Kanginan Materi Pembiasan Cahaya

Suatu lapisan tipis minyak (indeks bias = 1,45 ) mengapung di atas air ( indeks biasnya = 1,33 ). Sinar datang pada lapisan minyak dengan sudut datang 30°. Jika sudut $\tiny \theta$ adalah sudut bias sinar di dalam air, tentukanlah sin θ

Sebuah balok kaca dengan tebal 10,0 cm dan indeks bias 1,5 diletakkan di atas sebuah koin kecil. Sebuah bejana yang diisi dengan air (indeks bias 4/3) sampai ketinggian 10 cm diletakkan di atas balok kaca (lihat gambar). Kedalaman koin jika dilihat secara tegak lurus dari atas permukaan air adalah...(cm)

${\color{Blue} h'=\frac{{h}_{1}}{{n}_{1}}+\frac{{h}_{2}}{{n}_{2}}\rightarrow h'=\frac{10}{\frac{4}{3}}+\frac{10}{1,5}\rightarrow h'=14,166 \ cm \approx 14,2\ cm}$

Sebuah lensa (indeks bias = 1,5) dibatasi oleh permukaan cembung berjari - jari 10 cm dan permukaan cekung berjari - jari 30 cm.

Apakah lensa itu cembung atau cekung?
Berapakah jarak fokus lensa :

di udara
dalam air (indeks bias 1,33)?

Suatu benda setinggi 1 cm diletakkan pada sumbu utama lensa pada jarak 25 cm di depan lensa. Tentukan letak, tinggi, dan sifat bayangan yang dibentuk
Sekarang benda digeser 4 cm mendekati lensa. Berapa jauh bayangannya bergeser dan ke arah mana?

$\color{blue}{{R}_{cembung}lebih\ kecil\ dari{R}_{cekung} maka\ termasuk\ lensa\ cembung}$

$\small \color{blue}{\frac{1}{{f}_{ud}}=\left(\frac{1,5}{1}-1 \right)\left(\frac{1}{10}+\frac{1}{-30} \right)\rightarrow \frac{1}{{f}_{ud}}=\frac{1}{30}\rightarrow {f}_{ud}=30\ cm}$

$\small \color{blue}{\frac{1}{{f}_{air}}=\left(\frac{1,5}{\frac{4}{3}}-1 \right)\left(\frac{1}{10}+\frac{1}{-30} \right)\rightarrow \frac{1}{{f}_{air}}=\frac{1}{120}\rightarrow {f}_{air}=120\ cm}$

$\small \color{blue}{s'=\frac{sf}{s-f}\rightarrow s'=\frac{25.30}{25-30}=-150\ cm}$

$\small \color{blue}{M=\left|\frac{s'}{s} \right|\rightarrow \frac{h'}{h}=\left|\frac{-150}{25} \right|\rightarrow \frac{h'}{1}=6\rightarrow h'=6\ cm}$

$\small \color{blue}{sifat:\ maya,\ tegak,\ diperbesar,\ di\ depan\ lensa}$

$\small \color{blue}{benda\ digeser\ 4\ cm : s=25-4=21\ cm}$

$\small \color{blue}{s'=\frac{sf}{s-f}=\frac{21.30}{21-30}=\frac{630}{-9}=-70\ cm}$

$\color{blue}{bayangan\ benda\ bergeser\ 80\ cm\ mendekati\ lensa}$

Jarak sebuah benda bercahaya sampai layar adalah 40 cm. Lensa (jarak fokus = 7,5 cm) digeser - geser di antara benda dan layar. Ada dua posisi di mana lensa dapat membentuk bayangan dari benda itu pada layar. tentukanlah kedua posisi tersebut.

$\small \color{blue}{bayangan\ dapat\ ditangkap\ layar\ maka\ benda\ haruslah\ berada\ di\ ruang\ 2\ atau\ di\ ruang\ 3}$

$\small \color{blue}{s+s'=40\ cm\rightarrow s'=40-s\rightarrow s'=\frac{sf}{s-f}}$

$\small \color{blue}{40-s=\frac{s.7,5}{s-7,5}\rightarrow \left(40-s \right)\left(s-7,5 \right)=7,5s}$

$\small \color{blue}{40s-300-{s}^{2}+7,5s=7,5s\rightarrow -{s}^{2}+40s-300=0\rightarrow {s}^{2}-40s+300=0}$

$\small \color{blue}{\left(s-30 \right)\left(s-10 \right)=0\rightarrow s=30\ cm ;s=10\ cm}$

$\small \color{blue}{s=30\ cm\ benda\ berada\ di\ ruang\ 3\ dan\ s=10\ cm\ benda\ berada\ di\ ruang\ 2}$

Latihan Soal Fisika Marthen Kanginan Materi Alat - alat Optik

Seseorang pria yang menggunakan lensa dengan kekuatan 3 dioptri harus memegang surat kabar paling dekat 25 cm di depan matanya agar dapat membaca dengan jelas. Jika pria itu melepas kacamata dan tetap ingin membaca surat kabar dengan jelas berapa jauh surat kabar itu paling dekat ke matanya?

$Yang\ ditanya\ PP :\ P=\frac{100}{s}-\frac{100}{PP}\rightarrow 3=\frac{100}{25}-\frac{100}{PP}$

$\frac{100}{PP}=1\rightarrow PP=100\ cm= 1\ m$

Sebuah kamera sederhana memiliki lensa konvergen dengan jarak fokus 5 cm dan memberikan bayangan tajam pada film ketika digunakan untuk memotret suatu obyek sejauh 1 meter dari lensa kamera. Berapa jauhkah kamera harus digeser dan ke manakah arahnya jika kamera itu digunakan untuk memotret obyek yang sangat jauh?

keadaan awal :

$\color{blue}{s=1\ m;\ f= 5\ cm\rightarrow s'=\frac{sf}{s-f}=\frac{100.5}{100-5}=\frac{500}{95}=5\frac{5}{19} cm }$

keadaan kedua :

$\color{blue}{s=\sim \rightarrow s'=f\rightarrow s'= 5\ cm}$

dari dua keadaan didapat :

$\color{blue}{\Delta s'=5\frac{5}{19}-5=\frac{5}{19}cm}$

arah mendekati film (ke dalam)

Seorang kolektor perangko sedang mengamati sebuah perangko khusus dengan menggunakan lup. Titik dekat kolektor adalah 25 cm.

Berapakah kuat lensa dari lup yang memiliki perbesaran 6,0 ketika bayangan perangko diletakkan pada titik dekat mata?
Berapakah perbesaran angular ketika bayangan perangko adalah 45 cm dari matanya?

Bayangan perangko diletakkan pada titik dekat mata berarti mata berakomodasi maksimum:

$\color{blue}{{M}_{a}=\frac{PP}{f}+1\rightarrow 6=\frac{25}{f}+1\rightarrow f=5\ cm\rightarrow P=\frac{100}{5}= 20\ dioptri}$

Bayangan perangko 45 cm dari matanya berarti mata berakomodasi pada 45 cm

$\color{blue}{{M}_{a}=\frac{PP}{f}+\frac{PP}{x}=\frac{25}{5}+\frac{25}{45}\approx 5,56\ kali}$

Seorang siswa menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum. Obyek diletakkan pada jarak 1 cm di depan lensa obyektif. Jika jarak fokus okuler 5 cm dan perbesaran yang dihasilkan mikroskop ini mencapai 60 kali, berapakah jarak fokus lensa obyektifnya?

Mata berakomodasi maksimum, kita cari dulu perbesaran okulernya..

$\color{blue}{{M}_{ok}=\frac{PP}{{f}_{ok}}+1=\frac{25}{5}+1=6\ kali}$

$\color{blue}{M={M}_{ob}\times {M}_{ok}\rightarrow 60={M}_{ob}\times 6\rightarrow {M}_{ob}=10\ kali}$

$\color{blue}{\frac{{s'}_{ob}}{{s}_{ob}}=10\rightarrow {s'}_{ob}=10.{s}_{ob}=10.1=10\ cm}$

$\color{blue}{{f}_{ob}=\frac{{s}_{ob}x{s}_{ob}}{{s}_{ob}+{s'}_{ob}}= \frac{10.1}{10+1}=\frac{10}{11}\ cm\approx 0.91\ cm }$

Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 50 cm. Jika teropong diarahkan ke Matahari dan pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi, perbesaran teropong adalah i0 kali. Tentukan ke arah mana dan berapa cm lensa okuler teropong harus digeser agar dapat dibentuk bayangan tajam pada layar yang diletakkan 30 cm di belakang okuler