Contoh soal dan pembahasan cermin datar materi fisika SMA kelas 10. Jarak bayangan, pembentukan bayangan dan jalannya sinar-sinar paemantulan pada cermin datar.
Soal No. 1
Sebuah benda berada 200 cm di depan sebuah cermin datar. Tentukan:
a) jarak bayangan
b) jarak benda dengan bayangan
c) perbesaran bayangan
d) sifat bayangan
Soal No. 1
Sebuah benda berada 200 cm di depan sebuah cermin datar. Tentukan:
a) jarak bayangan
b) jarak benda dengan bayangan
c) perbesaran bayangan
d) sifat bayangan
Pembahasan
a) jarak bayangan
Pada cermin datar berlaku
jarak benda = jarak bayangan
Sehingga jarak bayangan adalah 200 cm dari cermin datar
b) jarak benda dengan bayangan
jarak benda dengan bayangan = 200 cm + 200 cm = 400 cm
c) perbesaran bayangan
Perbesaran bayangan adalah 1 kali (Besar bayangan sama dengan besar bendanya)
d) sifat bayangan Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, terletak di belakang cermin.
Soal No. 2
Dua buah cermin disusun hingga membentuk sudut 60°.
Tentukan jumlah bayangan benda yang terbentuk oleh susunan cermin tersebut!
Pembahasan
Diketahui:
α = 60°
n =.....
Rumus berikut untuk menentukan jumlah bayangan yang dibentuk dua cermin datar dengan sudut α
Sehingga
Soal No. 3
Seorang anak memiliki tinggi 160 cm. Berapakah ketinggian cermin datar yang diperlukan agar anak tadi dapat melihat bayangan seluruh tubuhnya?
Pembahasan
Untuk melihat bayangan benda setinggi h, diperlukan cermin datar setinggi L dimana L = 1/2 h. Sehingga:
L = 1/2 × 160
L = 80 cm
Soal No. 4
Perhatikan susunan cermin datar berikut:
Tentukan besar sudut pantul pada cermin 2.
Pembahasan
Pada cermin datar berlaku
sudut sinar datang = sudut sinar pantul
Sehingga:
Sudut pantul sinar pada cermin 2 adalah 60o
Pembahasan
Diketahui:
α = 60°
n =.....
Rumus berikut untuk menentukan jumlah bayangan yang dibentuk dua cermin datar dengan sudut α
Sehingga
Soal No. 3
Seorang anak memiliki tinggi 160 cm. Berapakah ketinggian cermin datar yang diperlukan agar anak tadi dapat melihat bayangan seluruh tubuhnya?
Pembahasan
Untuk melihat bayangan benda setinggi h, diperlukan cermin datar setinggi L dimana L = 1/2 h. Sehingga:
L = 1/2 × 160
L = 80 cm
Soal No. 4
Perhatikan susunan cermin datar berikut:
Tentukan besar sudut pantul pada cermin 2.
Pembahasan
Pada cermin datar berlaku
sudut sinar datang = sudut sinar pantul
Sehingga:
Sudut pantul sinar pada cermin 2 adalah 60o
Soal No. 5
Sebuah benda berada 2 meter di depan sebuah cermin datar. Jika benda digeser ke kanan sejauh 5 meter, tentukan jarak benda dan jarak bayangannya setelah pergeseran!
Pembahasan
Jarak benda dengan cermin setelah digeser adalah
s = 2 + 5
s = 7 meter.
Jarak benda dan bayangannya dengan demikian adalah
x = 2s
x = 2(7) = 14 meter
Soal No. 6
Sebuah benda berada tepat di depan sebuah cermin datar. Benda kemudian bergerak menjauh dengan kecepatan tetap sebesar 2 m/s. Tentukan jarak antara benda dan bayangannya setelah 10 detik!
Pembahasan
Jarak benda dari cermin setelah 10 detik adalah
S = ν t
S = 2 (10) = 20 meter
Setelah 10 detik, bayangan bergerak menjauhi cermin dalam arah berlawanan dengan gerak benda sejauh 20 meter juga, sehingga Jarak benda dengan bayangannya
x = 2 S
x = 2 (20)
x = 40 meter
Soal No.7
Perhatikan jalannya sinar yang jatuh pada susunan cermin datar berikut:
Tentukan besar sudut θ.
Sebuah benda berada 2 meter di depan sebuah cermin datar. Jika benda digeser ke kanan sejauh 5 meter, tentukan jarak benda dan jarak bayangannya setelah pergeseran!
Pembahasan
Jarak benda dengan cermin setelah digeser adalah
s = 2 + 5
s = 7 meter.
Jarak benda dan bayangannya dengan demikian adalah
x = 2s
x = 2(7) = 14 meter
Soal No. 6
Sebuah benda berada tepat di depan sebuah cermin datar. Benda kemudian bergerak menjauh dengan kecepatan tetap sebesar 2 m/s. Tentukan jarak antara benda dan bayangannya setelah 10 detik!
Pembahasan
Jarak benda dari cermin setelah 10 detik adalah
S = ν t
S = 2 (10) = 20 meter
Setelah 10 detik, bayangan bergerak menjauhi cermin dalam arah berlawanan dengan gerak benda sejauh 20 meter juga, sehingga Jarak benda dengan bayangannya
x = 2 S
x = 2 (20)
x = 40 meter
Soal No.7
Perhatikan jalannya sinar yang jatuh pada susunan cermin datar berikut:
Tentukan besar sudut θ.
Pembahasan
Sudut yang terbentuk adalah 50o seperti ilustrasi berikut
Soal No. 8
Seberkas sinar memasuki susunan dua buah cermin datar seperti terlihat pada gambar berikut:
Tentukan berapa kali sinar harus memantul agar keluar dari susunan cermin tersebut, gunakan tan 37° = 3/4
Pembahasan
Jalannya sinar dan sudut yang diperlukan sebagai berikut:
Ambil segitiga yang dibentuk oleh sudut 37° untuk menentukan panjang x
Menentukan panjang x dan banyaknya pantulan:
Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut, kenapa di tambahkan angka satu:
Jika yang ditanyakan adalah banyak pantulan "sebelum" sinar keluar, maka hilangkan angka satu pada rumus di atas.
Sudut yang terbentuk adalah 50o seperti ilustrasi berikut
Soal No. 8
Seberkas sinar memasuki susunan dua buah cermin datar seperti terlihat pada gambar berikut:
Tentukan berapa kali sinar harus memantul agar keluar dari susunan cermin tersebut, gunakan tan 37° = 3/4
Pembahasan
Jalannya sinar dan sudut yang diperlukan sebagai berikut:
Ambil segitiga yang dibentuk oleh sudut 37° untuk menentukan panjang x
Menentukan panjang x dan banyaknya pantulan:
Lebih jelasnya perhatikan gambar berikut, kenapa di tambahkan angka satu:
Jika yang ditanyakan adalah banyak pantulan "sebelum" sinar keluar, maka hilangkan angka satu pada rumus di atas.
