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.
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidde (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Høyde på objekt (h) = 5 cm
Objektavstand (s) = 5 cm
Spurt : jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan
Jawab:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Bildeavstand (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.
Bildeavstanden på 7,5 cm er større enn objektavstanden på 5 cm.
Bildeforstørrelse (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 ganger
En positiv forstørrelse av bildet betyr at bildet er oppreist eller ikke invertert.
Ukuran bayangan 1,5 kali lebih besar daripada ukuran benda.
Skyggehøyde (h'):
M = t'/t
h’ = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Skyggens høyde er positiv, noe som betyr at skyggen er oppreist eller ikke opp ned.
Tinggi bayangan 7,5 cm lebih besar daripada tinggi benda 5 cm.
Egenskaper ved skygger
Basert på beregningene ovenfor kan det konkluderes med at egenskapene til bildet av et objekt dannet av en konkav linse er:
– virtuelle stråler eller lysstråler passerer ikke gjennom skyggen
– Oppreist eller ikke opp ned
– 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!
Diskusjon
Det er kjent at:
Brennvidde (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Høyde på objekt (h) = 10 cm
Objektavstand (s) = 30 cm
Spurte: jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan
Jawab:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Bildeavstand (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.
Skyggeavstanden på 30 cm er den samme som objektavstanden på 30 cm.
Bildeforstørrelse (M):
M = -s’/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 kali
Forstørrelsen av bildet med negativt fortegn betyr at bildet er invertert.
En forstørrelse på 1 betyr at størrelsen på skyggen er den samme som størrelsen på objektet.
Skyggehøyde (h'):
M = t'/t
h’ = M h = (-1)10 = -10 cm
Skyggens høyde er negativ, som betyr at skyggen er invertert.
Tinggi bayangan 10 cm sama dengan tinggi benda 10 cm.
Egenskaper ved skygger
Basert på beregningene ovenfor kan det konkluderes med at egenskapene til bildet av et objekt dannet av en konkav linse er:
– 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!
Svarnøkkel:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 cm
(d) bildets egenskaper: virtuelt, oppreist, forstørret
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!
Svarnøkkel:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) bildets egenskaper: reelt, invertert, forstørret
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
Ca. 10 cm
D. 12 cm
Diskusjon
Berdasarkan gambar jalannya sinar disimpulkan bahwa jenis lensa adalah lensa cembung atau lensa positif.
Det er kjent at:
Objektavstand (s) = 20 cm
Skyggeavstand (s') = 30 cm
Spurte: Jarak fokus lensa (f)
Jawab:
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
Det riktige svaret er 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 ganger
B. 2 ganger
C. 1,5 ganger
D. 0,5 ganger
Diskusjon
Det er kjent at:
Jarak fokus lensa cembung (f) = 20 cm
Titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya sehingga panjang fokus lensa cembung bersifat nyata dan bertanda positif
Objektavstand (s) = 30 cm
Spurte: Bildeforstørrelse (M)
Jawab:
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
Bildeforstørrelse:
M = s’/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 kali
Det riktige svaret er B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Gambar yang menunjukkan jalannya sinar istimewa pada lensa cembung yang benar adalah …
Diskusjon
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.
Det riktige svaret er A.
