Download - Kumpulan Soal Fisdas
-
CONTOH SOAL
1. Berapakahresultanvektordarigambardibawahini
2. PerhatikanGambardibawah !BerapaBesarresultanketiga vector tersebut
3. Duamuatantitikmasing-masingsebesar 0,05 Cdipisahkanpadajarak 10 cm.
Tentukanbesarnyagaya yang dilakukanolehsatumuatanpadamuatanlainnya
4. Duabuahmuatanmasing-masing + 2 C dan + 3 C, terpisahsejauh 2 cm. Jika
k = 9.109 N m2/C2, berapabesargayatolak-menolaknya
5. Carilahresultangayapadamuatan 20mC dalamsoalGambarberikut :
6. Hitungmedanlistrik di M(3, - 4, 2) dalamruanghampa yang
disebabkanolehmuatan Q1 = 2 n C di P1(0, 0, 0) dan Q2 = 3 n C di P2 (- 1, 2,
3).
-
7. Sebuahmuatanpositif q1=+8nC
beradapadatitikasaldanmuatankeduapositif q2=+12nC beradapadasumbu x =
4m darititikasal. Carilahmedanlisriknya di sumbu x untuk P yang berjarak
x=7m darititikasal.
JAWABAN
1.
Penyelesaian vector secara analitis
Ingat : Perhitungan sudut diukur terhadap
sumbu X
Fx = F. Cos
Fy = F. Sin
Gaya Resultan :
R = F1 +F2
= (56,6 i + 56,6 j) + (25 i + 43,3 j)
= (31,6 i + 99,9 j)
Besar gaya Resultan :
R =(Rx^2+Ry^2 )
=(31,6^2+99,9^2 )
-
2.
Jadi, resultan gayanya :
FR = (Fx^2+Fy^2 ) = (1/22)2 + (-
3/22)2
= 5 N
1.
Kedua muatan dan gambar gaya yang bekerja seperti berikut.
Gambar 4.1.3
(a) F = k = 9 109
= 2,2510-3
N.
4.
Diketahui :
k = = 9.109 N m
2/C
2
Q1 = + 2 C = 2.106 C
Q2 = + 3 C = 3.106 C
r = 2 cm = 2.10-2
m
Ditanya : F ?
Jawab :
=
-
=
= 13,5. 109-6-6-(-4)
= 13,5. 101
= 135 N
-
5.
F23 = 9109 = 2 N
F13 = 9109
= 1,8 N
F13x = (1,8) cos 37o = 1,4 N
F13y = (1,8) sin 37o = 1,1 N
Fx = 1,4 N dan Fy = 2 N+ 1,1 N
F = = 3,4 N
dan = arctan(3,1/1,4) = 66o.
-
6.
zyx
zyxzyx
zyxzyx
zyx
aaa
aaaaaa
aaaxxaaaxx
R
RkQ
R
RkQEEE
RaaaR
5,1608817,625
)709,4199,279()5,2301,4618,345(
)280,7(
)64)(103(109
)385,5(
)243)(102(109
280,7)1()6()4(64
3
99
3
99
3
2
22
3
1
1121
22222
7. Di titik P1, E = k + k
= (9,0 109 Nm2 /C2) + (9,0 109 Nm2 /C2) = 13,5 N/C (arah ke kanan)
LATIHAN SOAL
1. Duabuahvektorsebidangberturut-turutbesarnya 4 satuan dan 6 satuan,
bertitiktangkapsamadanmengapitsudut 60.
Tentukanbesardanarahresultanvektortersebut
2. Duamuatanmasing-masing + 2Q dan + Q terpisahsejauh d
mengalamigayalistriksebesar F. Berapabesargayanyajikamuatanmasing-
masingmenjadi +3Q dan +4Q
3. Duabuahmuatantitik q1 = +1,5C, dan q2 = +2,3 Cberadapadajarak r =13
cm. Tentukanlahletaktitik yang medanlistriknya nol.
JAWABAN
-
1.
Diketahui :Misalkan vektor pertama V1dan vektor kedua V2
.V1= 4 satuan
V2= 6 satuan
= 60o
Ditanya :Besar dan arah resultan vektor?
Jawab :
V1= 4 satuan
V2= 6 satuan
= 60o
cos = cos 60o= Besar resultan :
2. Dari soal di atas dapat dibuat diagram sebagai berikut.
Karena besarnya gaya Coulomb F sebanding dengan muatan-muatannya
maka dapat dituliskan
-
Perhatikan diagram berikut.
Nampak bahwa, ketika muatan-muatannya menjadi lebih besar maka besar
gaya Coulomb-nya juga lebih besar.
3. Misalkan titik P terletak pada jarak x dari q1 (lihat gambar).
Gambar 4.1.13
Medan listrik di titik P oleh q1 dan q2 masing-masing adalah E1 dan E2. Karena medan di P adalah nol, maka E1 = E2. Dengan memasukkan
persamaan , maka diperoleh :
=
x = (r x)
x = Dengan memasukkan kuantitas yang diketahui, diperoleh x = 5,8 cm.
LATIHAN SOAL
-
4. Duabuahvektorsebidangberturut-turutbesarnya 4 satuan dan 6 satuan,
bertitiktangkapsamadanmengapitsudut 60.
Tentukanbesardanarahresultanvektortersebut
5. Duamuatanmasing-masing + 2Q dan + Q terpisahsejauh d
mengalamigayalistriksebesar F. Berapabesargayanyajikamuatanmasing-
masingmenjadi +3Q dan +4Q
6. Duabuahmuatantitik q1 = +1,5C, dan q2 = +2,3 Cberadapadajarak r =13
cm. Tentukanlahletaktitik yang medanlistriknya nol.
JAWABAN
4.
Diketahui :Misalkan vektor pertama V1dan vektor kedua V2
.V1= 4 satuan
V2= 6 satuan
= 60o
Ditanya :Besar dan arah resultan vektor?
Jawab :
V1= 4 satuan
V2= 6 satuan
= 60o
cos = cos 60o= Besar resultan :
-
5. Dari soal di atas dapat dibuat diagram sebagai berikut.
Karena besarnya gaya Coulomb F sebanding dengan muatan-muatannya
maka dapat dituliskan
Perhatikan diagram berikut.
Nampak bahwa, ketika muatan-muatannya menjadi lebih besar maka besar
gaya Coulomb-nya juga lebih besar.
6. Misalkan titik P terletak pada jarak x dari q1 (lihat gambar).
Gambar 4.1.13
-
Medan listrik di titik P oleh q1 dan q2 masing-masing adalah E1 dan E2. Karena medan di P adalah nol, maka E1 = E2. Dengan memasukkan
persamaan , maka diperoleh :
=
x = (r x)
x = Dengan memasukkan kuantitas yang diketahui, diperoleh x = 5,8 cm.
Contoh soal :
1. Sebuah muatan positif (q = 1,6 X 10-9 C) digerakkan menuju
sebuah inti atom yang bermuatan Q. Jarak pisah awal kedua
partikel tersebut adalah 2 X 10-11 m dan jarak pisah akhirnya
adalah 1,5 X 10-11 m. Jika usaha yang diperlukan untuk
memindahkan 1,44 X 10-17 J, tentukan muatan inti atom
tersebut.
Penyelesaian:
Jawab:
Dik.
k= 9.109 N/C
q= 1,6.10-9 C
r1= 2.10-11 m, r2= 1,5.10
-
11 m
W= 1,444.10-17 J
Dit.
Q = ....?
coloumbQ
Q
Q
Q
Q
xQx
rrkQq
29
28
28
11
17
11
17
1111
9917
12
10.6
10.6,0
2,710.32,4
10.3
5,04,1410.44,1
10.3
5,124,1410.44,1
10.2
1
10.5,1
110.6,110.910.44,1
11
-
2. Sebuah bola kecil dimuati -3,0010-6 C. Bola lain yang
bermuatan +6,00 10-8 C digerakkan di antara kedudukan awal
yang jauhnya 0,200 m dan kedudukan akhirnya jauhnya 0,800
m. Berapa perubahan energi potensial yang terjadi diantara
kedua kedudukan ini?
Penyelesaian:
Jawab :
Dik.
q= -3,00.10-6 C
Q= 6,00.10-8 C
r1=0,200 m, r2=0,800 m
Dit.
Ep=...??
J
xx
rrkQqEp
3
5
5
5
689
12
10.075,6
10.5,607
10.8,0
486
8.0
1410.162
8,0
1
2,0
110.310.610.9
11
-
Contoh Soal
1. Di dalam penghantar kawat yang penampang nya 1 mm2 terdapat
31021 elektron bebas per m3. Berapa kecepatan elektron-elektron
tersebut, jika dialiri listrik dengan kuat arus 12 amper. Berapa rapat
arusnya?
Jawaban:
Dik = A = 1 mm2 10
-6 m
3
I = 12 Ampere
N = 3.1021
m3
e = 1,6.10-19
Dit = J .... ?
Peny =
I = nevA
21 19 612 3.10 .1,6.10 . .10v
3
4
1225.10 /
4,8.10v m s
21 19 3 6 23.10 .1,6.10 .25.10 12.10 /J A m
-
2. Arus pada kumparan kawat berubah dengan waktu menurut
hubungan :i = 4 + 2t2 dengan i dalam ampere dan t dalam detik.
a. Berapa muatan yang melalui penampang kawat antara t = 5 detik
dan t = 10 detik
b. Berapa arus rata-rata pada interval waktu tersebut.
Jawaban:
2. a.
b.
1. Metode amper-voltmeter dipasang sedemikian rupa untuk
mengetahui besar hambatan R, Seperti tampak gambar di samping,
Hitung R !
Jawaban:
C
tt
dttq
tdt
dqtI
4,603
3,1037,706
3
25020
3
200040
)5(3
2)5(4)10(
3
2)10(4
3
24
)24(
24)(
33
10
5
3
10
5
2
2
sCqidtt
Irata 68,1205
4,603)(
5
1110
5
-
Dik = I = 0,3 A
V = 1,5 Volt
Dit = R.....?
Peny =
2. Suatu kawat penghantar listrik hambatannya 20 ohm ketika suhunya
10C, dan 40 ohm ketika suhunya 110C. Hambatan kawat ketika
suhunya 60C adalah . . .?
Jawaban:
Dik = Dit = Rt pada suhu 60C ?
Peny =
3. Sebatang aluminium panjangnya 2,5m,berpenampang = 5 cm2.
Hambatan jenis aluminium = 2,63.10-8
ohm.meter. Jika hambatan
yang ditimbulkan oleh aluminium sama dengan hambatan yang
ditimbulkan oleh sepotong kawat besi yang berdiameter 15 mm dan
hambatan jenisnya = 10.10-8
ohm .meter.
Berapakah panjang kawat besi?
Jawaban:
Dik =
Dit = LFe ...?
Peny =
53,0
5,1
.
R
I
VR
RIV
CT
CT
R
Rt
110
10
20
40
2
1
0
01,0
200020
20002040
)10110(12040
10
TRRt
30
1020
205,020
)1060(01,0120
10 TRRt
8
42
1063,2
1055
5,2
cmA
mL
Almunium
8
3
1010
101515
mmmD
Besi
5
4
8
4
8
1015,13
105
10575,6
105
5,21063,2
R
R
R
A
LR
cmL
L
L
L
A
LR
23,23
1010
102323
1010
10625,1761015,13
10625,176
10101015,13
8
11
8
65
6
85
-
Contoh Soal
Jawab:
Dik: I1= 1,5 A
I2= 1,2 A
R1 =3
R2 = 2
R3 = 4
Dit : Besar Tegangan di V1 dan di V2
Peny:
Dalam Hukum kirchoff Arus masuk sama dengan arus keluar maka untuk menghitung besar
tegangan menggunakan hukum kirchoff arus:
Simpul 1:
I1= I2 +I3 I3 + I5 =I6
1,5 = + +1,2 =
1,5 = V1/3 + V1-V2/2 V1-V2/2 + 1,2 = V2/4
1,5 = 2v1/6 + 3V1-3V2/6 1,2 = V2/4 V1-V2/2
1,5 = 5V1-3V2/6 1,2 = V2/4 2V1-2V2/4
9 = 5V1 3V2 (1) 1,2 = 3V2-2V1/4
4,8 = -2V1 + 3V2(2)
6
6
2
3
2
10625,176
1025,5614,3
10152
114,3
rAFe
-
Eliminasi Persamaan 1 Dan 2
Conth Soal
Pembahasan
-
Ket: Arus
bernilai negatif
karena arus
berlawanan
dengan arah
loop
Contoh Soal
Latihan Soal
1
-
2.
-
3. Perhatikangambarberikutini!
Tentukanbesardanarahkuatmedan magnet di titikP !
Jawab :
= 4 .10-7 .2A/2 .2
=8 . 10-7 / 4 = 2Tesla
-
Contoh Soal
Sebuah kawat panjang 40 cm bergerak dengan kecepatan 15 m/s dalam magnet homogen
0,25 wb/m2 . Tentukan besarnya GGL imbas yang timbul dalam kawat, jika kawat memotong
garis gaya magnet dengan sudut sebesar : a. 900 b. 30
0
Jawab
a. Untuk = 900
= B.l.v.sin90 =0,25.0,4.15.1 = 1,5 volt
b. Untuk = 300
= B.l.v.sin30 =0,25.0,4.15.1/2 = 0,75 volt
Contoh Soal 1
Sebuah kumparan yang memiliki jumlah lilitan 300 lilitan bila terjadi perubahan jumlah garis
gaya magnet di dalam kumparan dari 3000 Wb menjadi 1000 Wb dalam setiap menitnya
tentukan besar ggl induksi yang dihasilkan ?
Penyelesaian
t
N
volt10000
60
2000-300
60
3000-1000300
Contoh Soal 2
Suatu kumparan kawat terdiri dari 500 lilitan dengan diameter 10 cm. Kumparan ini
diletakkan dalam medan magnetik homogen yang berubah-ubah dari 0,2 menjadi 0,6 wb /m2
dalam waktu 5 milisekon. Hitunglah GGL imbas yang terjadi dalam kumparan ?
Diketahui :
N = 500 ; d = 10 cm
r = 5 cm = 5.10-2
m
dB= 0,6 0,2 = 0,4 wb/m
2
dt = 5ms = 5.10-3
s
Penyelesaian:
A = .r2 = 3,14 x 5.10-2 = 7,85.10
-3 m
2 .
DF = DB. A
= 0,4 x 7,85.10-3
= 3,14.10-3
wb
-
- 3,14 Volt
Contoh Soal
Contoh Soal
Sebuah transformator memiliki jumlah lilitan primer dan sekunder adalah 6000 lilitan dan
200 lilitan jika kumparan primer transfomator diberi tegangan 240 volt maka tegangan yang
dihasilkan transformator adalah
=
=
6000 Vs = 240 V. 200
Vs =
Vs = 8 Volt
LATIHAN SOAL 1. Sebuah trafo memiliki perbandingan lilitan kumparan 10:1 dihubungkan ke listrik 100 V
untuk menyalakan sebuah lampu 10 W. Jikaefisiensi trafo 75 %, berapakah arus listrik
pada kumpaan primer?
Dik: Np:Ns = 10:1
Vp = 100 V
Ps = 7,5W
= - N
t
-
= 75%
Dit: p = Jawab:
= (Ps/Pp)X100 % 75 % = 7,5/Pp X 100%
0,75 = 7,5/Pp
Pp = 7,7/0,75 = 10 W
Pp = Vp . Ip
10 = 100 . Ip
Ip = 0,1 A
2. Suatu kumparan kawat terdiri dari 30 lilitan ,me-miliki hambatan 60 . Kumparan ini diletakkan
dalam medan magnet yang memiliki fluks magnetik berubah terhadap waktu menurut persamaan
F = (t + 2)2. F dalam weber dan t dalam sekon. Hitunglah GGL induksi dan arus yang ada dalam
kumparan pada saat t = 1 s
Diketahui :
N = 30 ; R = 60 . F = (t + 2)
2
Ditanyakan : dan i Penyelesaian:
dF/dt = 2(t +2)
= 2(3)= 6 wb
t
N
= - 30x6 = - 180 volt
Arus I = /R = -180/60 = -3 A
Contoh Soal :
Sebuah resistor murni R = 100 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik V =
( ) volt. Tentukanlah :
a. Frekuensi tegangan bolak-balik
b. Arus efektif pada rangkaian.
Jawab :
a. Frekuensi tegangan olak-balik.
Jadi, frekuensinya adalah 50 Hz.
b. Arus efektif pada rangkaian
-
im =
=
ief =
=
Jadi, arus efektifnya adalah 120 mA.
Contoh soal :
Sebuah induktor murni L = 0,4 henry dihubungkan dengan sumber arus olak-balik i = (30 sin 120 t)
ohm. Tentukanlah reaktansi induktif rangkaian dan bentuk persamaan tegangan listriknya.
Jawab :
Dik :
L = 0,4 henry ; im = 30 mA ;
Reaktansi induktif (X)
X = = 48 ohm.
Contoh soal :
Sebuah sumber tegangan bolak-balik V = (120t ain 100 ) volt dihubungkan dengan sebuah
kapasitor murni 2 . Tentukanlah reaktansi kapasitif rangkaian dan persamaan arus listriknya.
Jawab :
Diketahui : Vm = 120 V ; ; c = 20 x 10-6 F
Reaktansi kapasitif (Xc)
Xc =
=
( )( ) =
=
=
Ohm
Contoh Soal :
Rangkaian RLC seri dengan R = 8 ohm, Xl = 9 ohm, dan Xc= 3 ohm. Rangkaian ini dihubungkan dengan
tegangan bolak-balik dengan tegangan efektif 220 v. Tentukanlah :
a. Impedansi rangkaian
-
b. Arus efektif yang mengalir pada rangkaian
c. Tegangan efektif antara ujung-ujung induktor
Jawab :
Diketahui ; R = 8 ohm, Xl = 9 ohm, Xc= 3 ohm, dan Vef= 220 V.
a. Impedansi rangkaian.
Z = )
= = 100
b. ief =
=
= 2,2 A
c. tegangan efektif antara ujung-ujung induktor.
Vef = iefXL = (2,2 A)(90 ohm) = 198 volt.
Gambar berikut ini menunjukkan diagram Fasor satu rangkaian arus
bolak-balik.
Jika frekuensi arus bolak-balik tersebut 50 Hz, maka...
a. hambatannya
b. induktansinya
c. kapasitansinya
d. kapasitansinya 120 mF
e. induktansinya 120 mH
jawab :
dari gambar Fasor diketahui ;
i = 500 mA dan V = 12 V. Rangkaian yang sesuai dengan diagram Faso tersebut adalah rangkaian
induktif murni sehingga
500 mA
12 V
-
XL = = =
L =
=
=
Contoh soal :
Sebuahkoilmempunyairesistansi R = 2,2 Ohm daninduktansi
L = 15 mHdihubungkansecaraseridengankapasitor C
dandiberitegangan 220 V
melintangpadaujungkoildankapasitor. Berapa : a) harga C
agar hargaarusmencapaimaksimumpadafrekuensi 50 Hz, b)
arus yang mengalirpadarangkaian, c) teganganpadakapasitor
Jawab :
a) hargaarusmencapaimaksimumbilaterjadiresonansi,
yaitubila XL = XCataurL = 1/rC
F
LfLC
r
5,67510.15.50.)2(
1
2
1132222
b) Padakeadaanresonansiharga Z =R sehingga I = V/Z = V/R = 220/2,2 = 100 A
Voltxxx
x
CfI
CIXIVc
rr
CC
2,471105,67514,32
1100
2
11)
6
Contoh Soal :
Suatukoilmempunyairesistansi, R = 10 Ohm
daninduktansi L = 0,4 H
dihubungkanseridengansuatukapasitor C.
Pemberianteganganpadarangkaianinimenghasi
lkanarusmaksimumpadafrekuensi 100 Hz.
Suatuinduktortanpakerugianenergi
(induktormurni)
dihubungkansecaraparaleldenganrangkaian di
atas.
a) Berapanilai L, agar
seluruhrangkaiantidakmenjadireaktifpadafrek
uensi 50 Hz,
S
R
L
C
V= 220 Volt
C
V=200V
10 0,4H
S L
I II
-
b) hitungarus yang disuplaipadasetiapcabang. Pemberiantegangan 200V.
jawab :
Penyelesaian :Padacabang I : pada 100 Hz
XC = XL = r L = 2 100 (0,4) = 251, 327
Pada 50 Hz, reaktansinyamenjadi :
XC = 2 XC = 2 x (251, 327) = 502,65
Dan reaktansiinduktifmenjadisetengahnya
XL = x (251, 327) = 125,66
Contoh Soal:
Frekuensi gelombang radio pendek (short wave radio) seperti gelombang radio FM dan
televisi VHF berkisar antara 1,5 MHz 300 MHz. Tentukan daerah panjang
gelombangnya.
Penyelesaian:
Diketahui: Kecepatan gelombang elektromagnetik di udara adalah 3x108 m/s
=1,5 MHz; =300MHz
Jawab:
Contoh Soal:
1. Sebuah gelombang merambat dari sumber S ke kanan dengan kelajuan 8 m/s,
frekuensi 16 Hz, amplitudo 4 cm. Gelombang itu melalui titik P yang berjarak
m
dari S. Jika S telah bergetar
detik, dan arah gerak pertamanya ke atas, maka
simpangan titik P pada saat itu.
Penyelesaian:
Diketahui:v= 8 m/s; f=16 Hz; A=4 cm; x=9,5 m; =0,5 m
f
c m
x
x1
10300
1036
8
1 m
x
x200
105,1
1036
8
2
3
-
Jawab:
2. Gelombang merambat dari titik A ke titik B dengan amplitudo m dan periode 0,2
detik. Jarak AB=0,3m. Bila cepat rambat gelombang 2,5 m/s, maka pada suatu saat
tertentu beda fase antara titik A dan B adalah
Penyelesaian:
Diketahui: A= m ; T=0,2 s; x=0,3 m; v=2,5 m/s
Jawab:
Contoh Soal:
Gelombang stationer dapat terjadi karena superposisi gelombang datang dan gelombang
pantul oleh ujung bebas. Titik simpul kesepuluh berjarak 1,52 m dari ujung bebasnya.
Jika frekuensi gelombang itu 50 Hz. Maka cepat rambat gelombangnya?
Penyelesaian:
Diketahui:n=10; x=1,52 m; f=50 Hz
Jawab:
Contoh Soal:
Sebuah biola alto memiliki beberapa dawai yang panjangnya 5 m di antara dua titik tetap.
Salah satu dawai memiliki massa per satuan panjang 40 g/m dan frekuensi dasar 20 Hz.
Hitunglah (a)tegangan dawai, (b) panjang gelombang dawai pada harmonik kedua,
Penyelesaian:
(
)
)
4
-
Diketahui: L = 5 m; =40 g/m=40x ; =20 Hz
Jawab:
Contoh Soal:
Tentukan frekuensi nada atas pertama pada pipa organa terbuka dan tertutup jika
panjang pipa 26 cm dan cepat rambat bunyi di udara 20C sebesar 343 m/s.
Penyelesaian:
Diketahui: L=26 cm= 26 x m
v = 343 m/s
Jawab:
- Pipa organa terbuka
-
-
- Pipa organa tertutup
-
-
-
- Contoh Soal:
- Taraf intensitas bunyi pesawat jet yang terbang pada ketinggian 20 m adalah 140
dB. Berapakah taraf intensitasnya pada ketinggian 200 m?
- Penyelesaian:
- Diketahui: TI=80 dB; n= 10
- Jawab:
- Intensitas pada ketinggian
-
-
- Intensitas pada ketinggian
-
-
-
-
N. 600.1Hz) 20(m) kg/m)(5 1040(44 22321
2 fLF
m. 52
m) 5(2
2
22
L
8
m 201r
,log100I
I ,
W/m10log10140
212
1
I. W/m100 2
1I
m 2002r
. W/m1) W/m100(m 200
m 20 222
1
2
2
1
2
I
r
rI
dB. 120 W/m10
W/m1log10log10
212
2
0
2 I
I
9
-
G. Evaluasi
1. Gelombang air laut menyebabkan permukaan naik turun dengan periode 2 detik. Jika
jarak antara dua puncak gelombang 5 meter. Maka gelombang akan mencapai jarak
10 meter dalam waktu?
2. Dawai piano yang panjangnya 0,5 m dan massanya 0,01 kg ditegangkan 200N,
maka frekuensi nada dasar piano adalah?
3. Sebuah suling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki
nada atas kedua dengan f=1700 Hz. Jika kecepatan suara di udara 340 m/s maka
panjang suling mendekati?
4. Kawat untuk saluran transmisi listrik yang massanya 40 kg diikat antara dua menara
tegangan tinggi yg jaraknya 200 m. Salah satu ujung kawat dipukul oleh teknisi
sehingga timbul gelombang yang merambat ke menara yg lain. Jika gelombang
pantul terdeteksi setelah 10 s, maka tegangan kawat adalah?
Jawab:
1. Diketahui: t= 2 s, = 5 m, x=10 m
Penyelesaian:
2. Diketahui : L=0,5 m, m=0,01 kg, F=200 N
Penyelesian:
3. Diketahui: f=1700 Hz, v=340 m/s
Penyelesaian:
4. Diketahui: m=40 kg, L=200 m, t= 10 s
s= 2L=400 m
Penyelesaian:
10
-
Ctt
dttq
tdt
dqtI
4,603
3,1037,706
3
25020
3
200040
)5(3
2)5(4)10(
3
2)10(4
3
24
)24(
24)(
33
10
5
3
10
5
2
2
CONTOH CONTOH SOAL :
PEMANTULAN
1. Dua buah cermin datar bidang pemantulnya membentuk sudut 60 satu
sama lain. Tentukan jumlah bayangan yang terbentuk!
Jawab:
Dik : = 60
Dit : n ?
Penyelesaian :
n = 6 1
n = 5
2.
-
PEMBIASAN
1.
2.
Penyelesaian:
Ditanya : ik = ?
Penyelesaian:
Ditanya : t = ?
Jawab:
-
Jadi, besar pergeseran sinar adalah 0,79 cm.
MATA
1. Seseorang bermata miopi memiliki titik jauh 150 cm. Tentukan kekuatan
lensa mata yang harus digunakan orang tersebut bila ingin melihat benda
yang sangat jauh dengan jelas!
Dik : Titik jauh mata 150 cm
Dit : Kekuaan lensa =?
Peny : K =
K =
=
D
2. Seseorang bermata hipermetropi memiliki titik dekat 75 cm. Tentukan
kekuatan lensa mata yang harus digunakan orang tersebut bila ingin
melihat benda yang sangat jauh dengan jelas pada jarak 25 cm!
Dik : Titik dekat mata 75 cm
Dit : Kekuaan lensa =?
Peny : K = 4
K = 4
-
K = 4 -
K =
D
LUP
1. Sebuah benda diletakkan di depan lup pada jarak 5 cm. Jika jarak titik
fokus lup 5 cm, tentukanlah perbesaran sudut lup!
Jawab :
Karena s = f = 5cm, maka mata tidak berakomodasi
M =
= 5 kali
MIKROSKOP
1. Sebuah mikroskop yang mempunyai jarak fokus lensa obyektif dan
okulemya masing-masing 1,2 cm dan 5 cm digunakan untuk mengamati
preparat yang diletakkan 1,5 cm dibawah lensa obyektifnya. Jika
pengamat bermata normal, tentukan :
a. Perbesaran yang dihasilkan mikroskop, jika pengamatan dilakukan
tanpa akomodasi
b. Perbesaran yang dihasilkan mikroskop, jika pengamatan dilakukan
dengan akomodasi
Jawab :
Dik :
FOB = 1,2 cm
FOK = 5 CM
PP = 25 cm
Ditanya : MTA = ?
MDA = ?
Penye :
-
LATIHAN SOAL
1. Sebuah lensa memiliki kekuataan -2,5 dioptri. Hitunglah panjang
fokus lensa tersebut?
Peny :
Dengan menggunakan rumus f =
, jadi f =
= -40 cm
Jadi, panjang fokus lensa di atas adalah -40cm
2. Seorang penderita rabun dekat titik dekatnya 50 cm. Lensa dengan
kekuatanberapa dioptri yang harus digunakan, agar dapat melihat
secara jelas pada jarakbaca normal (25 cm)?
-
Petunjuk penyelesaian :
1. Rabun dekat = hipermetropi
Titik dekat mata 50 cm, berarti mata hanya dapat melihat dengan jelas benda
yang berada pada jarak 50 cm sampai jauh tak berhingga.
Lensa yang digunakan harus dapat membentuk bayangan maya pada jarak
50 cm dari benda yang terletak pada jarak baca normal (25 cm).
Dari soal diketahui:
So = 25 cm Si = 50 cm (Ingat! Bayangan maya)
Dengan cara yang sama dengan soal nomor 1 diperoleh:
f = 50 cm atau f = 0,5 m
Diperoleh P = 2 dioptri.
Jadi mata tersebut harus ditolong dengan lensa positif berkekuatan 2 dioptri atau
berjarak titik api 0,5 m (50 cm)
3. Seorang penderita miopi memiliki titik jauh 4 meter. Agar orang
tersebut dapatmelihat benda yang berada di jauh tak berhingga,
lensa dengan jarak titik apiberapakah yang harus digunakan?
Petunjuk penyelesaian :
Miopi = rabun jauh.
a. Titik jauh mata 4 meter, berarti mata hanya dapat melihat dengan jelas
benda-benda yang berada pada jarak baca normal (25 cm) sampai
palingjauh 4 meter.
b. Lensa yang digunakan harus dapat membentuk bayangan maya pada jarak
4
meter dari benda yang berada di jauh tak berhingga.
c. Jika jarak benda: So, jarak bayangan: Si, dan jarak titik api lensa: f, maka
dapat dituliskan:
So = ~ Si = 4 m (Ingat! Bayangan maya)
-
1 1 1
---- + ---- = ---- _ diperoleh f = 4 m
So Si f
Jadi orang tersebut harus menggunakan kacamata berlensa negatif dengan
jarak titik api 4 m (f = 4 m), atau berkekuatan - 0,25 dioptri.
4. Berapakah banyaknya bayangan yang dibentuk dari suatu benda
apabila dua buah cerminmembentuk sudut 45?
Pembahasan:
Diketahui: = 45
Ditanyakan: n = ?
Jawab:
n =
1 =
1 = 7
Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk adalah 7 buah.
5. Sebuah benda terletak 100 cm di depan lensa cekung yang jarak
fokusnya 20 cm. Hitung berapa jarak bayangannya?
Penyelesaian:
Diketahui : Jarak benda (s) = 100 cm
Jarak fokus (f) = -20 cm (lensa cekung/negatif)
Ditanya : Jarak bayangan (s) ?
Jawab:
+
=
=
-
s = -
= 16,67 cm
Jadi, bayangannya terletak 16,67 cm di depan lensa.
-
1. Sinar x yang panjang gelombangnya 10 pm dihamburkan oleh suatu sasaran
a. Cari panjang gelombang sinar x yang dihamburkan
b. cari panjang gelombang maksimum yang ada dalam sinar x yang terhambur
c. cari energi kinetik maksimum elektron yang terhentak( elektron recpol)