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.
Tattaunawa
An san cewa:
Tsawon maƙasudi (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Tsawon abu (h) = 5 cm
Nisa (s) na abu = 5 cm
An tambaya : jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan
Amsa:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Nisa ta hoto (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.
Nisa tsakanin hoton da santimita 7,5 ya fi nisan da santimita 5 girma.
Ƙara girman hoto (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = sau 1,5
Girman hoton da kyau yana nufin cewa hoton ya miƙe ko kuma ba a juya shi ba.
Ukuran bayangan 1,5 kali lebih besar daripada ukuran benda.
Tsawon inuwar (h'):
M = h'/h
h’ = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Tsayin inuwar yana da kyau, ma'ana inuwar tana tsaye ko ba ta juye ba.
Tinggi bayangan 7,5 cm lebih besar daripada tinggi benda 5 cm.
Halayen inuwa
Dangane da lissafin da ke sama, za a iya kammala da cewa halayen hoton wani abu da aka samar ta hanyar ruwan tabarau mai lanƙwasa sune:
- haskoki na kama-da-wane ko na haske ba sa ratsawa ta inuwa
– Tsaye ko ba a juye ba
– 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!
Tattaunawa
An san cewa:
Tsawon maƙasudi (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Tsawon abu (h) = 10 cm
Nisa (s) na abu = 30 cm
An tambaya: jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan
Amsa:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Nisa ta hoto (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.
Nisa tsakanin inuwar santimita 30 daidai yake da nisan da ke tsakanin abu da santimita 30.
Ƙara girman hoto (M):
M = -s’/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 kali
Girman hoton da alama mara kyau yana nufin hoton ya juya.
Perbesaran bayangan 1 artinya ukuran bayangan sama dengan ukuran benda.
Tsawon inuwar (h'):
M = h'/h
h’ = M h = (-1)10 = -10 cm
Tsawon inuwar yana da korau, ma'ana inuwar ta juye.
Tinggi bayangan 10 cm sama dengan tinggi benda 10 cm.
Halayen inuwa
Dangane da lissafin da ke sama, za a iya kammala da cewa halayen hoton wani abu da aka samar ta hanyar ruwan tabarau mai lanƙwasa sune:
– 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!
Maɓallin amsawa:
(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!
Maɓallin amsawa:
(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
C. 10 cm
D. 12 cm
Tattaunawa
Berdasarkan gambar jalannya sinar disimpulkan bahwa jenis lensa adalah lensa cembung atau lensa positif.
An san cewa:
Nisa (s) na abu = 20 cm
Nisa tsakanin inuwar (s') = 30 cm
An tambaya: Jarak fokus lensa (f)
Amsa:
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
Amsar da ta dace ita ce 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. Sau 3
B. Sau 2
C. Sau 1,5
D. sau 0,5
Tattaunawa
An san cewa:
Jarak fokus lensa cembung (f) = 20 cm
Titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya sehingga panjang fokus lensa cembung bersifat nyata dan bertanda positif
Nisa (s) na abu = 30 cm
An tambaya: Ƙara girman hoto (M)
Amsa:
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
Ƙara girman hoto:
M = s’/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 kali
Amsar da ta dace ita ce B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Gambar yang menunjukkan jalannya sinar istimewa pada lensa cembung yang benar adalah …
Tattaunawa
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.
Amsar da ta dace ita ce A.
