10 Teladan Soal Pemantulan Cahaya Beserta Jawabannya

Pemantulan cahaya atau refleksi yakni proses terpancarnya kembali cahaya dari permukaan benda yang terkena cahaya. Peristiwa pemantulan cahaya sanggup terjadi pada permukaan cermin, baik itu cermin datar, cermin cekung, maupun cermin cembung. Dalam konsep pemantulan cahaya, tentunya tidak terlepas dari Hukum Snellius wacana pemantulan cahaya. Adapun rumusan Hukum Pemantulan Cahaya Snellius antara lain sebagai diberikut.

□ Sinar hadir, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

□ Sudut hadir sama dengan sudut pantul. Secara matematis, persamaan sudut hadir dan sudut pantul dituliskan dalam bentuk rumus diberikut.

θi = θr

□ Sinar hadir tegak lurus cermin akan dipantulkan kembali.

Nah, pada peluang kali ini kita akan mengulas kumpulan teladan soal yang bekerjasama dengan insiden pemantulan cahaya lengkap dengan pembahasannya. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik klarifikasi diberikut ini. selamat berguru dan semoga sanggup paham.

1. Dua buah cermin disusun menyerupai pada gambar di bawah ini. Apabila sinar hadir pada cermin A mempunyai sudut hadir 40°, tentukanlah arah sinar pantul (sudut pantul) oleh cermin B.

Gambar

Jawab

Di titik A, i yakni sudut hadir = 40°.

Berdasarkan Hukum Pemantulan, i = r maka r = 40°.

∠P = ∠BAO = ∠NAO − ∠r = 90° − 40° = 50°

Besar sudut r’ dapat dicari dari

⇔ ∠r’ + ∠P + ∠AOB = 180°

⇔ ∠r’ + 50° + 90° = 180°

⇔ ∠r’ + 140° = 180°

⇔ ∠r’ = 180° − 140°

⇔ ∠r’ = 40°

Besarnya sudut i1 dapat dicari dari

⇔ ∠r’ + ∠i1 = 90°

⇔ 40° + ∠i1 = 90°

⇔ ∠i1 = 90° − 40°

⇔ ∠i1 = 50°

∠i1 ialah sudut hadir terhadap cermin B.

Berdasarkan Hukum Pemantulan, di titik B berlaku:

∠i1 = ∠r1

∠r1 = 50°

Jadi, arah sinar pantul oleh cermin B membentuk sudut 50° terhadap garis normal.

2. Hitunglah panjang minimum suatu cermin yang diharapkan biar seorang penari adab yang tinggi badannya 160 cm sanggup melihat seluruh tubuhnya.

Jawab:

Panjang minimum cermin yang diharapkan yakni setengah kali tinggi tubuh seseorang, sehingga:

Panjang cermin minimum = ½ × tinggi badan

Panjang cermin minimum = ½ × (160 cm)

Panjang cermin minimum = 80 cm

Jadi, penari adab tersebut sanggup melihat seluruh tubuhnya apabila bangun di depan cermin datar yang panjangnya 80 cm.

3. Sebuah benda diletakkan di antara dua buah cermin datar yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sudut sebesar 45°  satu sama lain. Berapakah jumlah bayangan benda yang terbentuk?

Penyelesaian:

Diketahui : θ = 45° 

Ditanya : n = ?

Jawab:

n = (360°/45°) – 1

n = 8 – 1

n = 7 

Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk yakni 7 buah bayangan.

Catatan Penting: Jika hasil santunan ialah bilangan desimal, maka sebelum atau setelah dikurang 1, harus dibulatkan ke bawah. Sebagai contoh, apabila sudut apit kedua cermin sebesar 50°, maka jumlah bayangan yakni sebagai diberikut: n = (360°/50°) – 1 n = 7,2 – 1 n = 6,2 n = 6

4. Benda setinggi 6 cm berada di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. jikalau jarak benda ke cermin 20 cm, maka tentukanlah jarak bayangan, perbemasukan bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan.

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 6 cm

R = 30 cm

s = 20 cm

f = ½ R = 15 cm

Ditanyakan: s’, M, h dan sifat bayangan.

Jawab

■ Jarak bayangan

1/f = 1/s + 1/s’

1/15 = 1/20 + 1/s’

1/s’ = 1/15 – 1/20

1/s’ = 4/60 – 3/60

1/s’ = 1/60

s' = 60 cm

Jadi, bayangan benda berada di depan cermin dengan jarak 60 cm.

■ Perbemasukan bayangan

M = |s’/s|

M = |60/20|

M = 3x

Jadi, perbemasukan bayangan benda yakni 3x dari benda aslinya.

■ Tinggi Bayangan

M = h’/h

3 = h’/6

h' = 3 × 6

h' = 18 cm

Jadi, tinggi bayangan benda yakni 18 cm.

■ Sifat Bayangan

Dari perhitungan di atas kita peroleh data diberikut.

s' = 60 cm

h' = 18 cm

• s’ bernilai positif maka bayangan berada di depan cermin sehingga bersifat faktual dan terbalik.

• h’ > h sehingga bayangan bersifat diperbesar.

melaluiataubersamaini demikian, sifat bayangan yang terbentuk yakni nyata, terbalik dan diperbesar.

5. Benda setinggi 10 cm, berada di depan cermin cembung yang mempunyai jari-jari 80 cm. Bila jarak benda 60 cm, maka tentukan letak bayangan, perbemasukan bayangan dan tinggi bayangan!

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 10 cm

s = 60 cm

R = 80 cm = −80 cm (dibelakang cermin)

f = ½R = ½(−80 cm) = −40 cm

Ditanyakan: s’, M dan h

Jawab:

■ Jarak bayangan

1/−f = 1/s + 1/s’

1/−40 = 1/60 + 1/s’

1/s’ = 1/−40 − 1/60

1/s’ = −3/120 − 2/120

1/s’ = −5/120

s' = 120/−5

s' = −24 cm

Jadi, bayangan benda berada di belakang cermin pada jarak 24 cm.

■ Perbemasukan bayangan

M = |s’/s|

M = |−24/60|

M = 0,4x

Jadi, bayangan benda mengalami perbemasukan 0,4x (bayangan benda lebih kecil).

■ Tinggi Bayangan

M = h’/h

0,4 = h’/10

h' = 0,4 × 10

h' = 4 cm

Jadi, tinggi bayangan benda yakni 4 cm.

6. Sebuah benda diletakkan di depan cermin cembung sedemikian rupa sehingga besar bayangannya 0,5 kali. Jika bayangan yang terbentuk terletak 0,55 cm di belakang cermin, hitunglah jarak serius cermin cembung tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

M = 0,5

s' = −0,55 cm

Ditanyakan: f

Jawab:

Pertama, kita tentukan terlebih lampau jarak benda (s) dari cermin memakai rumus perbemasukan bayangan diberikut.

M = |s’/s|

0,5 = |−0,55/s|

0,5 = 0,55/s

s = 0,55/0,5

s = 1,1 cm

Kedua, kita tentukan jarak serius (f) memakai rumus korelasi jarak benda dan jarak bayangan dengan jarak serius diberikut ini.

1/f = 1/s + 1/s’

1/f = 1/1,1 + 1/−0,55

1/f = 1/1,1 + −2/1,11

1/f = −1/1,11

f = 1,11/−1

f = −1,11 cm

jadi, jarak serius cermin cembung tersebut yakni 1,11 cm di belakang cermin.

7. Seratus centimeter di depan cermin cembung ditempatkan sebuah benda. Titik sentra kelengkungan cermin 50 cm. Tentukan jarak bayangan ke cermin dan perbemasukan bayangan itu.

Penyelesaian:

Diketahui:

s = 100 cm

R = −50 cm

Ditanyakan: s’ dan M

Jawab:

■ Jarak bayangan sanggup ditentukan dengan memakai rumus diberikut.

2/R = 1/s + 1/s’

2/−50 = 1/100 + 1/s’

1/s’ = 2/−50 − 1/100

1/s’ = −4/100 − 1/100

1/s’ = −5/100

s' = 100/−5

s' = −20 cm

jadi, jarak bayangan yakni 20 cm di belakang cermin cembung.

■ Perbemasukan bayangan sanggup ditentukan dengan memakai rumus diberikut:

M = |s’/s|

M = |−20/100|

M = 0,2x

Jadi, bayangan benda mengalami perbemasukan 0,2x benda sebenarnya.

8. Dimanakah sebuah benda kecil harus diletakkan di muka cermin cekung (f = 10 cm) biar diperoleh perbemasukan 5 kali?

Penyelesaian:

Diketahui:

f = 10 cm

M = 5

Ditanyakan: s

Jawab:

Dari rumus perbemasukan, kita peroleh perbandingan antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (s’) yaitu sebagai diberikut.

M = |s’/s|

5 = s’/s

s' = 5s

Kemudian kita gunakan rumus jarak serius untuk memilih nilai s, yaitu sebagai diberikut.

1/f = 1/s + 1/s’

1/10 = 1/s + 1/5s

1/10 = 5/5s + 1/5s

1/10 = 6/5s

5s/6 = 10

5s = 60

s = 60/5

s = 12 cm

Jadi, benda tersebut harus diletakkan didepan cermin cekung sejauh 12 cm.

9. Sebuah benda dengan tinggi 9 cm berada pada jarak 30 cm dari cermin cembung yang jari-jari kelengkungannya 30 cm. Berapakah tinggi bayangannya?

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 9 cm

s = 30 cm

R = −30 cm

Ditanyakan: h’

Jawab:

Pertama, kita tentukan lampau jarak bayangan (s’) dengan rumus sebagai diberikut.

2/R = 1/s + 1/s’

2/−30 = 1/30 + 1/s’

1/s’ = 2/−30 − 1/30

1/s’ = −2/30 − 1/30

1/s’ = −3/30

s' = 30/−3

s' = −10 cm

Kedua, kita tentukan tinggi bayangan dengan memakai persamaan perbemasukan bayangan, yaitu sebagai diberikut.

M = |s’/s| = |h’/h|

Maka

|s’/s| = |h’/h|

|−10/30| = |h’/9|

10/30 = h’/9

1/3 = h’/9

h' = 9/3

h’ = 3 cm

melaluiataubersamaini demikian, tinggi bayangannya yakni 3 cm.

10. Di dalam sebuah cermin cekung, bayangan kepala saya 3 kali angkuh aku. Bila jarak antara saya dengan cermin cekung 15 cm, tentukan jari-jari kelengkungan cermin tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:

M = 3

s = 15 cm

Ditanyakan: R

Jawab:

Pertama, kita tentukan lampau jarak bayangan (s’) memakai rumus perbemasukan diberikut ini.

M = |s’/s|

3 = s’/15

s' = 3 × 15

s’ = 45 cm

Kedua, kita tentukan jari-jari kelengkungan cermin dengan memakai rumus diberikut ini.

2/R = 1/s + 1/s’

2/R = 1/15 + 1/45

2/R = 3/45 + 1/45

2/R = 4/45

R/2 = 45/4

R/2 = 11,25

R = 11,25 × 2

R = 22,5 cm

Jadi, panjang jari-jari kelengkungan cermin tersebut yakni 22,5 cm.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :