Contoh soal dan pembahasan lensa cembung dan lensa cekung materi fisika SMA kelas X

Contoh soal dan pembahasan lensa cembung dan lensa cekung materi fisika SMA kelas X.

Soal No. 1
Suatu benda diletakkan di depan sebuah lensa cembung yang memiliki jarak titik fokus 8 cm. Tentukan jarak benda dari lensa jika diinginkan:
a) bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di belakang lensa
b) bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di depan lensa

Pembahasan
Data:
f = 8 cm
S =....

a) untuk bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di belakang lensa, artinya bayangannya bersifat nyata, sehingga tanda untuk s ' adalah positif.
s ' = 16 cm
s =.....

Dengan rumus lensa diperoleh jarak bendanya



b) untuk bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di depan lensa, artinya bayangannya bersifat maya, sehingga tanda untuk s ' adalah negatif
s ' = − 16 cm
Dengan rumus lensa diperoleh jarak bendanya



Caution!!!Ketentuan di atas jangan diterapkan pada CERMIN karena akan berbeda tanda depan belakangnya dengan lensa. Perhatikan ketentuan berikut:


Soal No. 2
Untuk mendapatkan bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensa positip yang jarak titik apinya 7,5 cm maka benda harus diletakkan di depan lensa tersebut pada jarak...
A. 2,5 cm
B. 7,5 cm
C. 15 cm
D. 22,5 cm
E. 30,0 cm
(Ebtanas 1988)

Pembahasan
Data:
f = 7,5 cm
s ' = 15 cm
s = .....

Seperti nomor 1 juga:



Soal No. 3
Sebuah benda berada 36 cm dari sebuah lensa cembung. Sebuah layar ditempatkan di belakang lensa cembung yang jarak fokusnya 9 cm. Bayangan yang dihasilkan nyata dan tepat pada layar. Tentukan jarak antara lensa dengan layar!

Pembahasan
Data:
s = 36 cm
f = 9 cm
Jarak antara lensa dengan layar artinya mencari jarak bayangan atau s '.
s' =.....



Soal No. 4
Suatu bayangan terbentuk pada jarak 1 meter di belakang lensa yang berkekuatan 5 dioptri. Letak bendanya terhadap lensa tersebut adalah...
A. 0,25 meter
B. 0,30 meter
C. 0,35 meter
D. 0,40 meter
E. 0,45 meter
(Ebtanas 1992)

Pembahasan
Data:
s' = 1 m = 100 cm
P = 5 dioptri
s =.....

Fokus lensa diperoleh dari kuat lensanya:
f = 1/P
f = 1/5 meter = 20 cm

Jarak benda dari lensa dengan demikian adalah



Soal No. 5
Sebuah benda dengan tinggi 0,12 m berada pada jarak 60 cm dari lensa cembung dengan jarak fokus 40 cm. Tinggi bayangan benda adalah....
A. 2 cm
B. 6 cm
C. 12 cm
D. 24 cm
E. 36 cm
(umptn 2000)

Pembahasan
Data:
h = 0,12 m = 12 cm
s = 60 cm
f = 40 cm
h' =.....

Tentukan jarak bayangan terlebih dahulu, baru bisa mencari tinggi bayangan:



Soal No. 6
Di depan sebuah lensa diletakkan benda pada jarak 25 cm, bayangan yang terbentuk bersifat maya sejauh 50 cm dari lensa. Tentukan besar kuat lensa tadi!

Pembahasan
Data:
s = 12 cm
s ' = − 18 cm (diberi tanda minus karena maya)
P =.....

Menentukan jarak fokus, nyatakan satuan dalam meter, lanjutkan dengan menentukan kuat lensa



Atau dengan cara seperti ini,


Soal No. 7
Di depan sebuah lensa diletakkan benda pada jarak 25 cm, bayangan terbentuk dengan posisi terbalik sejauh 50 cm dari lensa. Tentukan besar kuat lensa tadi!

Pembahasan
Data:
s = 25 cm
s ' = 50 cm (positif karena terbalik, kalau terbalik itu bersifat nyata)
P =.....

Menentukan jarak fokus, nyatakan satuan dalam meter, lanjutkan dengan menentukan kuat lensa



Atau dengan cara seperti ini,



Soal No. 8
Dua buah lensa positif masing-masing memiliki fokus 3 cm dan 6 cm diletakkan sejauh 20 cm. Sebuah benda diletakkan sejauh 4 cm di depan lensa pertama.



Dengan pembiasan cahaya terjadi lebih dahulu pada lensa pertama, tentukan berturut-turut:
a) Letak bayangan yang dibentuk oleh lensa pertama.
b) Letak bayangan yang dibentuk oleh lensa kedua.
c) Perbesaran oleh lensa pertama
d) Perbesaran oleh lensa kedua
e) Perbesaran total

Pembahasan
a) Letak bayangan yang dibentuk oleh lensa pertama.
s = 4 cm
f = 3
s ' =....



Letak bayangan adalah 12 cm di belakang lensa pertama.

b) Letak bayangan yang dibentuk oleh lensa kedua. Bayangan yang dibentuk oleh lensa pertama, menjadi benda untuk lensa kedua.



Letak benda untuk lensa kedua adalah 20 cm dikurangi 12 cm = 8 cm. Letak bayangan dengan demikian adalah

s' bertanda positif jadi posisinya 24 cm di belakang lensa kedua. c, d dan e buat PR di rumah,..

Soal No. 9
Sebuah lensa membentuk bayangan maya dan diperbesar 3 kali dari benda yang diletakkan di depannya. Jika jarak benda adalah 12 cm, tentukan:
a) jarak titik fokus lensa
b) jari-jari kelengkungan lensa
c) kuat lensa dan jenisnya

Pembahasan
Data:
s = 12 cm
M = 3 kali
s ' = −3 s = −3(12) = − 36 cm (Tanda negatif karena bayangannya maya, 3s karena tiga kali perbesarannya)

a) jarak titik fokus lensa



b) jari-jari kelengkungan lensa
Jari-jari kelengkungan lensa sebesar adalah
R = 2f
R = 2(18) = 36 cm

c) kuat lensa dan jenisnya

P = 100/f
P = 100/18 = 5,56 dioptri

Jenis lensa cembung atau lensa positif

Soal No. 10
Sebuah lensa membentuk bayangan nyata dan diperbesar 3 kali dari benda yang diletakkan di depannya. Jika jarak benda adalah 12 cm, tentukan jarak titik fokus lensa tersebut

Pembahasan
Data:
s = 12 cm
M = 3 kali
s ' = + 3 s = 3(12) = + 36 cm (Tanda positif karena bayangannya nyata, 3s karena tiga kali perbesarannya)

Jarak titik fokus lensa


Soal No. 11
Sebuah benda berada 36 cm dari sebuah layar. Antara benda dan layar ditempatkan lensa cembung yang jarak fokusnya 8 cm. Bayangan yang dihasilkan nyata dan tepat pada layar. Berapa jarak lensa dari layar…
A. 9 cm atau 17 cm
B. 12 cm atau 24 cm
C. 16 cm atau 20 cm
D. 12 cm
E. 24 cm
(Ebtanas 1989)