5 Contoh soal lensa cembung
1. Panjang fokus sebuah lensa cembung (lensa konvergen) 15 cm. Benda yang tingginya 5 cm terletak di sebelah kiri lensa tersebut. Tentukan jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan jika jarak benda dari lensa cembung adalah 5 cm.
Diskuto
Estas konate, ke:
Panjang fokus (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Alto de objekto (h) = 5 cm
Objekta distanco (s) = 5 cm
Demandita : jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan
Respondo:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Jarak bayangan (s’) :
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/5 = 1/15 – 3/15 = -2/15
s' = -15/2 = -7,5 cm
Jarak bayangan bertanda negatif artinya bayangan bersifat maya atau bayangan tidak dilewati berkas cahaya.
La bilddistanco de 7,5 cm estas pli granda ol la objektdistanco de 5 cm.
Perbesaran bayangan (M) :
M = -s’/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 kali
Perbesaran bayangan bertanda positif artinya bayangan tegak atau tidak terbalik.
Ukuran bayangan 1,5 kali lebih besar daripada ukuran benda.
Tinggi bayangan (h’) :
M = h'/h
h’ = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Tinggi bayangan bertanda positif artinya bayangan tegak atau tidak terbalik.
Tinggi bayangan 7,5 cm lebih besar daripada tinggi benda 5 cm.
Sifat bayangan
Berdasarkan perhitungan di atas disimpulkan sifat-sifat bayangan benda yang dibentuk oleh lensa cekung adalah :
– maya atau berkas cahaya tidak melewati bayangan
– Tegak atau tidak terbalik
– Diperbesar atau ukuran bayangan lebih kecil daripada ukuran benda
– Jarak bayangan lebih besar daripada jarak benda
2. Suatu benda setinggi 10 cm berjarak 30 cm di depan lensa cembung yang mempunyai panjang fokus 15 cm. Hitung jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan!
Diskuto
Estas konate, ke:
Panjang fokus (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Alto de objekto (h) = 10 cm
Objekta distanco (s) = 30 cm
Demandis: jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan
Respondo:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Jarak bayangan (s’) :
1/s' = 1/f – 1/s = 1/15 – 1/30 = 2/30 – 1/30 = 1/30
s' = 30/1 = 30 cm
Jarak bayangan bertanda positif artinya bayangan bersifat nyata atau bayangan dilewati berkas cahaya.
La ombrodistanco de 30 cm estas la sama kiel la objektodistanco de 30 cm.
Perbesaran bayangan (M) :
M = -s’/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 kali
Perbesaran bayangan bertanda negatif artinya bayangan terbalik.
Perbesaran bayangan 1 artinya ukuran bayangan sama dengan ukuran benda.
Tinggi bayangan (h’) :
M = h'/h
h’ = M h = (-1)10 = -10 cm
La alto de la ombro estas negativa, kio signifas, ke la ombro estas renversita.
Tinggi bayangan 10 cm sama dengan tinggi benda 10 cm.
Sifat bayangan
Berdasarkan perhitungan di atas disimpulkan sifat-sifat bayangan benda yang dibentuk oleh lensa cekung adalah :
– nyata atau berkas cahaya melewati bayangan
– terbalik
– ukuran bayangan sama dengan ukuran benda
– jarak bayangan sama dengan jarak benda
Soal lensa cembung
1. Benda setinggi 5 cm berjarak 10 cm di depan lensa cembung yang mempunyai panjang fokus 30 cm. Tentukan : (a) jarak bayangan, (b) perbesaran bayangan, (c) tinggi bayangan dan (d) sifat-sifat bayangan!
Respondoŝlosilo:
(a) s’ = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h’ = 7,5 cm
(d) sifat bayangan : maya, tegak, diperbesar
2. Panjang fokus lensa cembung 10 cm, jarak benda dari lensa cembung 15 cm dan tinggi benda 2 cm. Tentukan jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan!
Respondoŝlosilo:
(a) s’ = 30 cm
(b) m = -2
(c) h’ = -15 cm
(d) sifat bayangan : nyata, terbalik, diperbesar
3. UN IPA SMP C4-P12 No.13
Perhatikan gambar berikut! Berdasarkan data yang tampak pada gambar, jarak fokus lensa tersebut adalah …
A. 4,5 cm
B. 7,5 cm
Ĉ. 10 cm
D. 12 cm
Diskuto
Berdasarkan gambar jalannya sinar disimpulkan bahwa jenis lensa adalah lensa cembung atau lensa positif.
Estas konate, ke:
Objekta distanco (s) = 20 cm
Jarak bayangan (s’) = 30 cm
Demandis: Jarak fokus lensa (f)
Respondo:
Rumus lensa cembung :
1/s + 1/s’ = 1/f
Keterangan rumus dan aturan tanda :
s = jarak benda (positif karena benda dilalui berkas cahaya datang)
s’ = jarak bayangan (positif karena bayangan dilalui berkas cahaya atau bayangan bersifat nyata)
f = panjang fokus (fokus lensa cembung positif karena dilalui berkas cahaya)
Jadi jarak fokus lensa cembung (f) :
1/f = 1/20 + 1/30 = 3/60 + 2/60 = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
La ĝusta respondo estas D.
4. Soal UN IPA SMP tahun 2011 No. 12 – Lensa cembung
Sebuah benda berada di depan lensa cembung seperti pada gambar. Jika jarak fokus lensa 20 cm akan
dihasilkan bayangan benda dengan pembesaran…
A. 3 kali
B. 2 kali
C. 1,5 kali
D. 0,5 kali
Diskuto
Estas konate, ke:
Jarak fokus lensa cembung (f) = 20 cm
Titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya sehingga panjang fokus lensa cembung bersifat nyata dan bertanda positif
Objekta distanco (s) = 30 cm
Demandis: Bildpligrandigo (M)
Respondo:
Sebelum menghitung perbesaran bayangan, terlebih dahulu hitung jarak bayangan (s’).
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/30 = 3/60 – 2/60 = 1/60
s' = 60/1 = 60 cm
Perbesaran bayangan :
M = s’/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 kali
La ĝusta respondo estas B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Gambar yang menunjukkan jalannya sinar istimewa pada lensa cembung yang benar adalah …
Diskuto
Lensa cembung disebut juga sebagai lensa konvergen karena bersifat mengumpulkan cahaya. Disebut lensa positif karena titik fokus lensa cembung dilalui cahaya karenanya bersifat nyata.
Sebaliknya lensa cekung disebut juga sebagai lensa divergen karena bersifat menyebarkan cahaya. Disebut lensa negatif karena titik fokus lensa cekung tidak dilalui cahaya karena
nya bersifat maya.
Di samping ini adalah contoh gambar pembentukan bayangan pada lensa cembung menggunakan tiga sinar istimewa.
La ĝusta respondo estas A.
