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.
Kukurukurirana
Zvinozivikanwa kuti:
Kureba kwefocal (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Kureba kwechinhu (h) = 5 cm
Kureba kwechinhu = 5 cm
Akabvunzwa : jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan
Mhinduro:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Kureba kwemufananidzo (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.
Kureba kwemufananidzo we7,5 cm kwakakura kupfuura kureba kwechinhu che5 cm.
Kukura kwemufananidzo (M):
M = -s'/s = -(-7,5)/5 = 7,5/5 = 1,5 kanomwe
Kukura kwakanaka kwemufananidzo kunoreva kuti mufananidzo wakamira kana kuti hauna kupindurwa.
Ukuran bayangan 1,5 kali lebih besar daripada ukuran benda.
Kureba kwemumvuri (h'):
M = h'/h
h’ = M h = (1,5)5 = 10/3 = 7,5 cm
Kureba kwemumvuri kwakanaka, zvichireva kuti mumvuri wakamira kana kuti hauna kutenderera pasi.
Tinggi bayangan 7,5 cm lebih besar daripada tinggi benda 5 cm.
Hunhu hwemumvuri
Zvichibva pakuverenga kuri pamusoro apa, zvinogona kugumiswa kuti hunhu hwemufananidzo wechinhu chakagadzirwa ne lenzi yakakombama ndeidzi:
- mwaranzi chaiyo kana chiedza hachipfuuri nemumumvuri
- Yakatwasuka kana kuti isina kutenderera
– 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!
Kukurukurirana
Zvinozivikanwa kuti:
Kureba kwefocal (f) = 15 cm
Panjang fokus lensa cembung bertanda positif karena titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya atau bersifat nyata.
Kureba kwechinhu (h) = 10 cm
Kureba kwechinhu = 30 cm
Akabvunzwa: jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat-sifat bayangan
Mhinduro:
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cembung :
Kureba kwemufananidzo (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.
Nharaunda yemumvuri ye30 cm yakafanana nedaro rechinhu che30 cm.
Kukura kwemufananidzo (M):
M = -s’/s = -(30)/30 = -30/30 = -1 kali
Kukura kwemufananidzo nechiratidzo chekuramba zvinoreva kuti mufananidzo wacho wapindurwa.
Kukura kwe1 zvinoreva kuti saizi yemumvuri yakafanana nehukuru hwechinhu chacho.
Kureba kwemumvuri (h'):
M = h'/h
h’ = M h = (-1)10 = -10 cm
Kureba kwemumvuri hakuna kunaka, zvichireva kuti mumvuri wakapinduka.
Tinggi bayangan 10 cm sama dengan tinggi benda 10 cm.
Hunhu hwemumvuri
Zvichibva pakuverenga kuri pamusoro apa, zvinogona kugumiswa kuti hunhu hwemufananidzo wechinhu chakagadzirwa ne lenzi yakakombama ndeidzi:
– 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!
Kiyi yemhinduro:
(a) s' = -15 cm
(b) m = 1,5
(c) h' = 7,5 cm
(d) hunhu hwemufananidzo: chaiyo, yakatwasuka, yakakura
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!
Kiyi yemhinduro:
(a) s' = 30 cm
(b) m = -2
(c) h' = -15 cm
(d) hunhu hwemufananidzo: chaiwo, akapindurwa, akakurisa
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
Kureba 12 cm
Kukurukurirana
Berdasarkan gambar jalannya sinar disimpulkan bahwa jenis lensa adalah lensa cembung atau lensa positif.
Zvinozivikanwa kuti:
Kureba kwechinhu = 20 cm
Nharaunda yemumvuri (s') = 30 cm
Akabvunzwa: Jarak fokus lensa (f)
Mhinduro:
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
Mhinduro chaiyo ndiD.
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. ka3
B. ka2
C. ka1,5
D. ka0,5
Kukurukurirana
Zvinozivikanwa kuti:
Jarak fokus lensa cembung (f) = 20 cm
Titik fokus lensa cembung dilalui berkas cahaya sehingga panjang fokus lensa cembung bersifat nyata dan bertanda positif
Kureba kwechinhu = 30 cm
Akabvunzwa: Kukura kwemufananidzo (M)
Mhinduro:
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
Kukura kwemufananidzo:
M = s’/s = 60 cm / 30 cm = 60/30 = 2 kali
Mhinduro chaiyo ndeiyi B.
5. EBTANAS-SMP-01-14
Gambar yang menunjukkan jalannya sinar istimewa pada lensa cembung yang benar adalah …
Kukurukurirana
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.
Mhinduro chaiyo ndiA.
