Soal-soal FISIKA kelas X Semester II
1.)Seorang
penderita rabun dekat memiliki titik dekat 50 cm . Ingin membaca pada jarak
baca normal 25 . Berapa jarak fokus dan kuat ensa yang harus digunakannya ?
2.)Seorang
penderita miopi memiliki titik jauh 400 cm . Ia inginmelihat benda-benda yang
sangat jauh . Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakannya ?
3)Seorang
presbiopi mempunyai titik dekat 2 m dan titik jauh 6 m . Tentukan kuat lensa
kacamata yang harusdi pakainya .
4)Sebuah LUP
memiliki lensa dengan kekuatan 20 D . Tentukan letak benda dan perbesaran LUP
untuk : a. Mata berakomodasi max b. Mata berakomodasi pada jarak 20 cm c. Mata
tidak berakomodasi .
5)Seseorang
mengamati benda dengan LUP yang berkekuatan 6,25 D . Jika titik dekat orang tsb
48 cm da mata tidak berakomodasi , maka perbesaran angulbernya adalah .... kali
.
6.)Sebuah benda
berada pada jarak 2 cm di bawah lensa obyektif sebuah mikroskop yang memiliki
jarak fokus 1,8 cm . Sedangkan jarak fokus lensa okulernya 6 cm . Seseorang
dengan titik dekat 30 cm melihat bayangan benda tsb dan berakomodasi max.
Tentukan perbesaran total mikroskop .
7.)Jarak fokus
lensa obyektif dan okuler sebuah mikroskop 2 cm dan 5 cm . Di gunakan untuk
mengamati benda 25 cm dari lensa obyektif . Hitung pembesaran total mikroskop .
8.)Sebuah
mikroskop memiliki panjang 21,4 cm . Fokus obyektif 4 mm , dan fokus okuler 4
cm . Mata tidak berakomodasi . Hitung jarak benda terhadap lensa obyektif .
9.)Sebuah
teropong bintang memiliki lensa obyektif
jarak fokus 170 cm dan okuler 20 cm . Teropong ini di gunakan untuk
melihat benda-benda langit yang sangat jauh . Tentukan perbesaran teropong
untuk : a. Mata tidak berakomodasi b. Mata berakomodasi max .
10.)Sebuah
teropong bintang di pakai untuk mengamati bintang dengan perbesaran 8 kali
untuk mata tidak berakomodasi . Jika jarak lensa obyektif dengan mata okuler
sama dengan 45 cm , tentukanlah : a. Jarak fokus lensa okuler b. Jarak fokus
lensa obyektifnya .
11.)Fokus lensa
obyektif dan okuler sebuah teropong bumi masing-masing 90 cm dan 10 cm . Antara
kedua lensa disisipkan lensa pembalik dengan fokus 5 cm . Hitung : a. Panjang
teropong b. Perbesarannya .
12.)Termometer .C
menunjukkan angka 30 C . Nyatakan dalam R , F , dan K .
13.)Termometer
menunjukkan angka -20 pada titik beku air dan 180 pada titik didih air .Jika
diketahui suhu di termometer X=40 . Berapa dalam termometer C ?
14.)Sebuah ruang
dengan pendingin ruangan (AC) memiliki kaca jendela yang luasnya 2 m x 1,5 m
dan tebalnya 3,2 mm.Jika suhu dalam kaca 25 oC . dan suhu permukaan
luarnya 30 oC . Berapa laju konduksi kalor yang masuk ke ruang itu ?
k = 0,8 w/m K
15.)Permukaan dlm
rumah di jaga bersuhu ttap 20 oC pd saat suhu udara luar adalah 10 oC
.Brp bnyk kalor yg hilang krn konveksi pd dinding yg berukuran 8 m x 4 m slma 1
hari.h = 3,5 j/s m2K .
16.)Seutas kawat
lampu pijar memiliki luas prmkaan 50 mm2 dan suhu 1127 oC
.Jk kawat pijar dianggap benda sempurna , hitung brp laju kalor radiasi .
17.)Batang baja
dan kuningan mmlki luas penampang dan pj.yg sm satu ujungnya dhbngkn . Suhu
ujung btg baja yg bebas 250 oC .Sdngkn suhu ujung batang kuningan yg
bebas 100 oC . Koefisien konduksi baja dan kuningan masing2 0,12
dan 0,24 kal/s cm . htg suhu ttik smbngan .
18.)Oleh krn
suhunya di tingkatkan dr 0oC mjd 100 oC,sbtng baja pj.nya
1 m brtmbh pj. 1 m . brpkah prtmbhan pj.sbtng baja yg pj.nya 60 cm,bl dpnaskn
dr 10 oC sm1pai 130 oC .
19.)Sbtg baja (α
= 10-5 /oC .) pj.nya 100 cm pd suhu 30 o C
. Bl pj. Btg baja itu 100,1 cm , mk
suhunya adalah .....
20.).Sebuah bpla
berongga trbuat dr perunggu (α=18x 10-6/oC) pd suhu 0 oC
, r=1 m . jk bola tsb dipanaskan smpai 80oC,mk prtmbhan luas
permukaan bola adalah ......
21.)pda suhu 20o
C , V tabung kaca 200 cm3 . Tabung diisi penuh raksa . Brp
V.air yg raksa yg tmpah jk dpnskan smpai suhu 120oC?. (α kaca = 3x
10-6/oC dan gama = 5,4 x 10-4/oC . )
22.)Sebtng baja
pj.nya 36 cm pd 12oC dan 36,03 cm pd 62oC.brpkah pj.Baja
itu pd suhu 162oC ?
23.)Sebuah bola
berongga di buat dr besi yg mmpnyai α=1,2 x 10-5/oC . Pd suhu 10oC,r=1m
. Jk bola tsb dpnaskan smpai 900oC,brp prtmbhn luas prmukaan bola ?
24.)Sebuah
silinder tembaga pejal pd suhu 20oC ,vol. 2 L.brp vol. Silinder itu
pd suhu 120oC. Α twmbaga = 0,00002/oC .
25.)Sebuah bejana
baja vol. = 4000 cm3 . diisi penuh air alkohol .Jk suhu awal bjna 0oC
, dan bjna ini dpnskan smpai 70oC, brpkah vol. Alkohol yg tumpah jk
α=0,000011/0C. Gama alkohol=0,01/oC .
26.)vol. Sebuah
baja 6 L pd suhu 10oC diisi dgn alkohol . brp alkohol yg tmpah ktka
bjna tsb d pnskan smpai 60oC (bjna trbuat dr baja yg mmpnyai
α=0,000011 dan gama = 0,001 .
Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:
Dengan ketentuan:
Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:
Dengan ketentuan:
Teropong Bintang
Pembesaran Teropong Bintang pada saat mata tidak berakomodasi
Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:
Dengan ketentuan:
=
Jarak lensa objektif dan lensa okuler
=
Pembesaran teropong bintang
=
Jarak fokus lensa objektif
=
Jarak fokus lensa okuler
Pembesaran Teropong Bintang pada saat mata berakomodasi maksimum
Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:
Dengan ketentuan:
- =
Pembesaran teropong bintang
- =
Jarak fokus lensa objektif
=
jarak benda di depan lensa okuler
1. Teropong bintang atau teropong astronomi.
Teropong bintang disebut juga teropong astronomi.
Teropong bintang memiliki ciri:
- Dua buah lensa cembung berjarak fokus panjang.
- Jarak fokus lensa objektif lebih besar dari jarak fokus lensa okulernya.
Teropong bintang adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda di luar angkasa seperti bulan, bintang, komet, dan lain sebagainya. Sifat bayangannya adalah maya, terbalik dan diperbesar.
Benda-benda yang diamati letaknya sangat jauh sehingga sinar-sinar sejajar menuju ke lensa objektif. Kumpulan sinar sejajar yang berasal dari bagian atas bintang dan bagian bawah bintang membentuk bayangan nyata dan terbalik di bidang fokus lensa objektif. Selanjutnya bayangan bintang dilihat lensa okuler sebagai benda.
Karena pengamatan bintang-bintang di langit berlangsung berjam-jam, maka mata akan lelah. Agar mata tidak lelah, maka pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi. Agar ini tercapai, maka bayangan lensa objektif harus diletakan di titik fokus lensa okuler.
Ini berarti titik fokus lensa objektif berimpit dengan titik fokus lensa okuler. Dengan demikian, panjang teropong atau jarak antara kedua lensa adalah:
Panjang teropong untuk penggunaan normal/tidak berakomodasi:
d = fob + fok
ket:
d = jarak antara kedua lensa
fob = fokus lensa objektif
fok = fokus lensa okuler
Perbesaran teropong untuk penggunaan normal/tidak berakomodasi:
Ma= fob/fok
ket:
Ma = perbesaran teropong
fob = fokus lensa objektif
fok = fokus lensa okuler
Jika teropong digunakan untuk mata berakomodasi maksimum, tentu saja kedua rumus di atas tidak berlaku. Untuk kasus mata berakomodasi maksimum, berlaku rumus berikut:
Panjang teropong akomodasi maksimum:
d = fob + sok
ket:
d = jarak antara kedua lensa/panjang teropong
fob = fokus lensa objektif
sok = jarak bayangan okuler
Perbesaran teropong akomodasi maksimum:
Ma= fob/sok
ket:
Ma = perbesaran teropong
fob = fokus lensa objektif
sok = jarak bayangan okuler
CONTOH 1:
Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 150 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 10 cm, digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh. Tentukan panjang dan perbesaran teropong untuk:
a) penggunaan normal
b) mata berakomodasi maksium (jika mata berakomodasi pada jarak 25 cm)
JAWAB:
diketahui:
fob = 150 cm
fok = 10 cm
sn (jarak titik dekat mata pengamat) = 25 cm
ditanya:
d . . . ?
Ma . . . ?
jawab:
a) penggunaan normal:
panjang teropong:
d = fob + fok
d = 150 + 10
d = 160
jadi panjang teropong untuk penggunaan normal adalah 160 cm
perbesaran teropong:
Ma = fob/fok
Ma = 150/10
Ma = 15
Jadi perbesaran teropong untuk penggunaan normal adalah 15 cm.
b) mata berakomodasi maksium:
panjang teropong:
1/fok = 1/sok + 1/-sn
1/sok = 1/fok + 1/-sn
1/sok = 1/10 - 1/-(25)
1/sok = 1/10 - (-1/25)
1/sok = 1/10 + 1/25
1/sok = 7/50
sok = 50/7 . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + sok
d = 150 + 50/7
d = 1050/7 + 50/7
d = 1100/7
Jadi panjang teropong untuk mata berakomodasi maksimum adalah 1100/7 cm = 157,14 cm.
perbesaran teropong:
Ma = fob/sok
Ma = 150/(50/7)
Ma = 21
Jadi perbesaran teropong untuk mata berakomodasi maksimum adalah 21 cm.
CONTOH 2:
Sebuah teleskop astronomi memiliki lensa, dengan jarak fokus lensa objektifnya adalah 32 cm. Perbesaran teleskop untuk mata tidak berakomodasi adalah 8 kali. Tentukanlah:
a) jarak fokus lensa okulernya
b) jarak kedua lensa itu jika mata tidak berakomodasi
c) jarak kedua lensa jika mata berakomodasi pada jarak 40 cm
JAWAB:
diketahui:
fob = 32 cm
Ma = 8 kali
sn = 40 cm
ditanya:
a) fok . . . ?
b) d penggunan normal . . . ?
c) d mata berakomodasi . . . ?
jawab:
a) jarak fokus lensa okuler:
Ma = fob/fok
fok = fob/Ma
fok = 32/8
fok = 4
Jadi jarak fokus lensa okulernya adalah 4 cm.
b) jarak kedua lensa jika mata tidak berakomodasi:
d = fob + fok
d = 32 + 4
d = 36
Jadi jarak kedua lensa jika mata tidak berakomodasi adalah 36 cm.
c) jarak kedua lensa pada mata berakomodasi maksimum:
1/fok = 1/sok + 1/-sn
1/sok = 1/fok - 1/-sn
1/sok = ¼ - 1/(-40)
1/sok = ¼ + 1/40
1/sok = 11/40
sok = 40/11 . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + sok
d = 32 + 40/11
d = 32 + 3,64
d = 35,64
Jadi jarak kedua lensa pada mata berakomodasi maksimum adalah 35,64 cm.
CONTOH 3:
Sebuah teropong bintang dipakai untuk mengamati bintang dengan perbesaran 8 kali untuk mata tidak berakomodasi. Jika jarak lensa objektif dan lensa okuler sama dengan 45 cm, tentukanlah:
a) jarak fokus lensa okuler
b) jarak fokus lensa objektif
JAWAB:
diketahui:
Ma = 8 kali
d = 45 cm
ditanya:
fob . . . ?
fok . . . ?
jawab:
a) jarak fokus lensa okuler:
Ma = fob/fok
8 = fob/fok
8fok = fob . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + fok
45 = 8fok + fok
45 = 9fok
fok = 5
Jadi jarak fokus lensa okulernya adalah 5 cm.
b) jarak fokus lensa objektif:
d = fob + fok
fob = d - fok
fob = 45 - 5
fob = 40
Jadi jarak fokus lensa objektifnya adalah 40 cm.
CONTOH 4:
Sebuah teropong bintang mempunyai daya perbesaran 20 kali dan memberikan bayangan di tempat yang jauhnya tak terhingga. Jarak fokus lensa objektifnya adalah 100 cm. Hitunglah pajang teropong !
JAWAB:
diketahui:
Ma = 20 kali
fok = 100 cm
ditanya:
d . . . ?
jawab:
Ma = fob/fok
fob = Ma . fok
fob = 20 . 100
fob = 2000
d = fob + fok
d = 2000 + 100
d = 2100
Jadi panjang teropong bintang adalah 2100 cm = 21 m.
Teropong bintang disebut juga teropong astronomi.
Teropong bintang memiliki ciri:
- Dua buah lensa cembung berjarak fokus panjang.
- Jarak fokus lensa objektif lebih besar dari jarak fokus lensa okulernya.
Teropong bintang adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda di luar angkasa seperti bulan, bintang, komet, dan lain sebagainya. Sifat bayangannya adalah maya, terbalik dan diperbesar.
Benda-benda yang diamati letaknya sangat jauh sehingga sinar-sinar sejajar menuju ke lensa objektif. Kumpulan sinar sejajar yang berasal dari bagian atas bintang dan bagian bawah bintang membentuk bayangan nyata dan terbalik di bidang fokus lensa objektif. Selanjutnya bayangan bintang dilihat lensa okuler sebagai benda.
Karena pengamatan bintang-bintang di langit berlangsung berjam-jam, maka mata akan lelah. Agar mata tidak lelah, maka pengamatan dilakukan dengan mata tidak berakomodasi. Agar ini tercapai, maka bayangan lensa objektif harus diletakan di titik fokus lensa okuler.
Ini berarti titik fokus lensa objektif berimpit dengan titik fokus lensa okuler. Dengan demikian, panjang teropong atau jarak antara kedua lensa adalah:
Panjang teropong untuk penggunaan normal/tidak berakomodasi:
d = fob + fok
ket:
d = jarak antara kedua lensa
fob = fokus lensa objektif
fok = fokus lensa okuler
Perbesaran teropong untuk penggunaan normal/tidak berakomodasi:
Ma= fob/fok
ket:
Ma = perbesaran teropong
fob = fokus lensa objektif
fok = fokus lensa okuler
Jika teropong digunakan untuk mata berakomodasi maksimum, tentu saja kedua rumus di atas tidak berlaku. Untuk kasus mata berakomodasi maksimum, berlaku rumus berikut:
Panjang teropong akomodasi maksimum:
d = fob + sok
ket:
d = jarak antara kedua lensa/panjang teropong
fob = fokus lensa objektif
sok = jarak bayangan okuler
Perbesaran teropong akomodasi maksimum:
Ma= fob/sok
ket:
Ma = perbesaran teropong
fob = fokus lensa objektif
sok = jarak bayangan okuler
CONTOH 1:
Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 150 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 10 cm, digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh. Tentukan panjang dan perbesaran teropong untuk:
a) penggunaan normal
b) mata berakomodasi maksium (jika mata berakomodasi pada jarak 25 cm)
JAWAB:
diketahui:
fob = 150 cm
fok = 10 cm
sn (jarak titik dekat mata pengamat) = 25 cm
ditanya:
d . . . ?
Ma . . . ?
jawab:
a) penggunaan normal:
panjang teropong:
d = fob + fok
d = 150 + 10
d = 160
jadi panjang teropong untuk penggunaan normal adalah 160 cm
perbesaran teropong:
Ma = fob/fok
Ma = 150/10
Ma = 15
Jadi perbesaran teropong untuk penggunaan normal adalah 15 cm.
b) mata berakomodasi maksium:
panjang teropong:
1/fok = 1/sok + 1/-sn
1/sok = 1/fok + 1/-sn
1/sok = 1/10 - 1/-(25)
1/sok = 1/10 - (-1/25)
1/sok = 1/10 + 1/25
1/sok = 7/50
sok = 50/7 . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + sok
d = 150 + 50/7
d = 1050/7 + 50/7
d = 1100/7
Jadi panjang teropong untuk mata berakomodasi maksimum adalah 1100/7 cm = 157,14 cm.
perbesaran teropong:
Ma = fob/sok
Ma = 150/(50/7)
Ma = 21
Jadi perbesaran teropong untuk mata berakomodasi maksimum adalah 21 cm.
CONTOH 2:
Sebuah teleskop astronomi memiliki lensa, dengan jarak fokus lensa objektifnya adalah 32 cm. Perbesaran teleskop untuk mata tidak berakomodasi adalah 8 kali. Tentukanlah:
a) jarak fokus lensa okulernya
b) jarak kedua lensa itu jika mata tidak berakomodasi
c) jarak kedua lensa jika mata berakomodasi pada jarak 40 cm
JAWAB:
diketahui:
fob = 32 cm
Ma = 8 kali
sn = 40 cm
ditanya:
a) fok . . . ?
b) d penggunan normal . . . ?
c) d mata berakomodasi . . . ?
jawab:
a) jarak fokus lensa okuler:
Ma = fob/fok
fok = fob/Ma
fok = 32/8
fok = 4
Jadi jarak fokus lensa okulernya adalah 4 cm.
b) jarak kedua lensa jika mata tidak berakomodasi:
d = fob + fok
d = 32 + 4
d = 36
Jadi jarak kedua lensa jika mata tidak berakomodasi adalah 36 cm.
c) jarak kedua lensa pada mata berakomodasi maksimum:
1/fok = 1/sok + 1/-sn
1/sok = 1/fok - 1/-sn
1/sok = ¼ - 1/(-40)
1/sok = ¼ + 1/40
1/sok = 11/40
sok = 40/11 . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + sok
d = 32 + 40/11
d = 32 + 3,64
d = 35,64
Jadi jarak kedua lensa pada mata berakomodasi maksimum adalah 35,64 cm.
CONTOH 3:
Sebuah teropong bintang dipakai untuk mengamati bintang dengan perbesaran 8 kali untuk mata tidak berakomodasi. Jika jarak lensa objektif dan lensa okuler sama dengan 45 cm, tentukanlah:
a) jarak fokus lensa okuler
b) jarak fokus lensa objektif
JAWAB:
diketahui:
Ma = 8 kali
d = 45 cm
ditanya:
fob . . . ?
fok . . . ?
jawab:
a) jarak fokus lensa okuler:
Ma = fob/fok
8 = fob/fok
8fok = fob . . . . . . (1)
masukan persamaan (1) ke rumus d = fob + fok
45 = 8fok + fok
45 = 9fok
fok = 5
Jadi jarak fokus lensa okulernya adalah 5 cm.
b) jarak fokus lensa objektif:
d = fob + fok
fob = d - fok
fob = 45 - 5
fob = 40
Jadi jarak fokus lensa objektifnya adalah 40 cm.
CONTOH 4:
Sebuah teropong bintang mempunyai daya perbesaran 20 kali dan memberikan bayangan di tempat yang jauhnya tak terhingga. Jarak fokus lensa objektifnya adalah 100 cm. Hitunglah pajang teropong !
JAWAB:
diketahui:
Ma = 20 kali
fok = 100 cm
ditanya:
d . . . ?
jawab:
Ma = fob/fok
fob = Ma . fok
fob = 20 . 100
fob = 2000
d = fob + fok
d = 2000 + 100
d = 2100
Jadi panjang teropong bintang adalah 2100 cm = 21 m.
Hasil gambar :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar