Fisika

Pertanyaan

Pada suatu posisi tertentu, perbesaran bayangan dari suatu cermin cekung adalah M₁ = -0,5. Jika posisi benda digeser sejauh L = 10 cm dari posisi sebelumnya, diperoleh perbesaran bayangan M₂ = -3. Tentukan panjang fokus cermin tersebut!

Catatan: Tanda negatif menandakan bayangan terbalik dan nyata.
Petunjuk: Ingat sifat-sifat bayangan pada ruang-ruang cermin cekung!

2 Jawaban

  • Cermin Cekung (Positif)
    ------------------------------
    Saat Awal, sebelum benda digeser
    Perbesaran, M1 = - 0,5 kali (artinya bayangan terbalik, nyata, dan terletak di depan cermin cekung) → S1' = + 0,5.S1 .....Pers(1)

    Saat Akhir, SETELAH BENDA DIGESER L = 10 cm, Lah menurut saya ini ada dua kemungkinan menggeser bendanya :

    1. Benda Digeser MENJAUHI Cermin sebesar L = 10 cm, maka :
    S2 = S1 + L
    S2 = S1 + 10 .......pers. (2)
    Nah terjadi perbesaran bayangan sebesar M2 = - 3 kali (artinya bayangan terbalik, nyata, terletak di depan cermin)  dan ukuran nya
    S2' = + 3S2 
    S2' = + 3.(S1 + 10) ........ pers (3)

    Kemudian masukkan (1), (2) dan (3) ke rumus :
    1/f = 1/S1 + 1/S1' = 1/S2 + S2'
    1/S1 + 1/0,5.S1 = 1/(S1 + 10) + 1/3.(S1 + 10)

    1/S1 + 2/S1 = 3/3.(S1 + 10) + 1/3.(S1 + 10 )

    3/S1 = 4/3.(S1 + 10) 
    4.S1 = 9.(S1 + 10)
    4.S1 = 9.S1 + 90
    - 5.S1 = 90
    S1 = 90/(-5)
    S1 = - 18 cm (TANDA MINUS ARTINYA BENDA DIBELAKANG CERMIN CEKUNG DAN INI TIDAK MUNGKIN TERJADI)

    2. Benda Digeser MENDEKATI Cermin sebesar L = 10 cm, maka :
    S2 = S1 -  L
    S2 = S1 - 10 .......pers. (2)
    Nah terjadi perbesaran bayangan sebesar M2 = - 3 kali (artinya bayangan terbalik, nyata, terletak di depan cermin)  dan ukuran nya 
    S2' = + 3S2 
    S2' = + 3.(S1 - 10) ........ pers (3)

    Kemudian masukkan (1), (2) dan (3) ke rumus :
    1/f = 1/S1 + 1/S1' = 1/S2 + S2'
    1/S1 + 1/0,5.S1 = 1/(S1 - 10) + 1/3.(S1 - 10)

    1/S1 + 2/S1 = 3/3.(S1 - 10) + 1/3.(S1 - 10 )

    3/S1 = 4/3.(S1 - 10) 
    4.S1 = 9.(S1 - 10)
    4.S1 = 9.S1 - 90
    - 5.S1 = - 90
    S1 = - 90/(-5)

    S1 = 18 cm (TANDA PLUS ARTINYA BENDA DI DEPAN CERMIN CEKUNG DAN INI MUNGKIN TERJADI)


    Langkah kedua :
    Cari jarak bayangan, S1' = ___?
    Masukkan le pers (1)
    Maka :
    S1' = 0,5.S1
    S1' = 0,5. 18
    S1' = 9 cm


    Langkah Ketiga :
    Cari f = ___? gunakan rumus :
    1/f = 1/S1 + 1/S2
    1/f = 1/18 + 1/9
    1/f = 1/18 + 2/18
    1/f = 3/18 

    f = 18/3
    f = 6 cm
  • • Pemantulan cahaya

    cermin cekung
    jarak fokus f = __?

    Persamaan
    1/s + 1/s' = 1/f
    s' = [1/f - 1/s]^-1 = f s / (s - f)

    m = s' / s = f / (s - f)
    → f = m s / (1 + m)


    keadaan pertama
    bayangan nyata, terbalik, diperkecil
    • benda di ruang 3 → s1
    • perbesaran, m1 = ½ (nyata)

    keadaan kedua
    bayangan nyata, terbalik, diperbesar
    • benda di ruang 2 → s2 = s1 - 10
    ... (digeser mendekati cermin)
    • perbesaran m2 = 3 (nyata)


    Pada kedua keadaan, jarak fokus sama
    f = f
    m1 • s1 / (1 + m1) = m2 • s2 / (1 + m2)
    ½ • s1 / (1 + ½) = 3 • (s1 - 10) / (1 + 3)
    ½ s1 / (3/2) = 3 • (s1 - 10) / 4
    2 s1 = (9/2) (s1 - 10)
    (4/9) s1 = s1 - 10
    10 = (5/9) s1
    s1 = 10 • 9/5 = 18 cm

    jarak fokus
    f = m1 s1 / (1 + m1)
    f = ½ • 18 / (1 + ½)
    f = ½ • 18 • ⅔
    f = 6 cm ← jwb

    panjang fokus cermin tersebut 6 cm

Pertanyaan Lainnya