Soal Uji Kompetensi Pemantulan Cahaya

Soal 1
Sebuah paku sepanjang 3 cm terletak 40 cm di depan cermin cekung berjari-jari 40 cm.
(1) Bayangan terletak 40 cm di depan cermin
(2) Bayangan diperbesar
(3) Bayangan bersifat nyata
(4) Fokus cermin ini adalah 40 cm
Pernyataan yang benar ditunjukkan oleh nomor . . . .
A. (4)
B. (1) dan (3)
C. (2) dan (4)
D. (1), (2) dan (3)
E. Semua benar

Jawab: D

Diketahui: jarak bensa s = 40 cm, tinggi benda h = 3 cm, jari-jari kelengkungan cermin R = 40 cm, maka fokus cermin f = +R/2 = +20 cm, sehingga jarak bayangannya adalah
s' = sf/(s – f) = (40 cm)(20 cm)/(40 cm – 20 cm) = +40 cm
karena jarak bayangan bernilai positif 40 cm maka bayangan bersifat nyata dan diperbesar.

Soal 2
seorang pengendara motor melihat bayangan kendaraan di belajangnya 1/6 kali ukuran sebenarnya. jika jarak pengemudi tersebut ke kendaraan yang di belakangnya adalah 30 cm, berarti spion motor itu menggunakan cermin dengan jari jari kelengkungan . . . .
A. 7,14 m
B. 8,57 m
C. 12,00 m
D. 17,14 m
E. 24,00 m

Jawab: C
Diketahui: jarak benda s = 30 cm, M = +1/6 kali (bayangannya maya), maka
M = –s’/s
1/6 = –s’/30 cm
s’ = –30/6 = –5 cm
karena spion adalah cermin cembung maka s’ bernilai negatif yang sesuai dengan perhitungan, sehingga

f = ss’/(s’ + s) = (30 cm)(–5 cm)/(– 5 cm + 30 cm) = – 6 cm, maka
Jari-jari kelengkungan R = – 2f = 12 cm

Soal 3
Sebuah benda terletak pada sumbu utama cermin cekung bejari jari 16 cm. Bayangan nyata terbentuk dengan perbesaran 2 kali. Jika benda digeser sejauh 8 cm menjauhi cermin perbesarannya menjadi?
A. 4 kali
B. 3/2 kali
C. 1 kali
D. 2/3 kali
E. ¼ kali

Jawab: D
Sebelum benda di geser:
Diketahui: jari-jari cermin R = +16 cm, maka fokusnya f = +R/2 = 8 cm, perbesaranya M = –2 kali (bayangan nyata)
M = –s'/s = –2, maka s' = 2s = 32 cm, sehingga jarak fokus cermin adalah
1/f = 1/s + 1/s'
1/8 cm = 1/s + 1/2s
1/8 = 2/2s + 1/2s
1/8 = 3/2s
2s = 24
s = 12 cm

sekarang di geser sejauh 8 cm
f = 8 cm (tetap) karena cermin yang sama
s = 12 + 8 = 20 cm (berubah akibat pergeseran)
1/f = 1/s + 1/s'
s' = sf/(s – f) = (20 cm)(8 cm)/(20 cm – 8 cm) = +40/3 cm,
sehingga perbesaran sekarang menjadi,
M = –s'/s = –(40/3 cm)/20 cm = –2/3 kali atau – 0,67 kali

Soal 4
Sebuah cermin cembung dengan panjang fokus 24 cm berada 2 cm di belakang cermin datar seperti pada gambar. Pada jarak berapa dari cermin datar sebuah benda harus diletakkan agar bayangan oleh cermin datar dan cembung berhimpit?
A. 4 cm
B. 5 cm
C. 6 cm
D. 8 cm
E. 10 cm

Jawab: C
CERMIN DATAR
jarak benda s = d, dan jarak bayangan s' = – d

CERMIN CEMBUNG
jarak benda s = d + 2 cm (lihat gambar) dan jarak bayangan s' = – d (jarak bayangan pada cermin datar)

oleh karena itu oleh cermin cembung bayangannya adalah
s' = sf/(s – f)
–d = [(d + 2 cm)(–24 cm)]/[(d + 2 cm) – (– 24 cm]
–d = [(2 + d)(–24)]/[(d + 26]
d² +2d – 48 = 0
(d – 6)(d + 8) = 0
d = 6 cm

jadi jarak benda ke cermin datar adalah 6 cm.

Soal 5
Pada jarak 8 cm di depan cermin lengkung diletakkan suatu benda sehingga bayangan yang terjadi bersifat maya dan 3 kali diperbesar. Jarak fokus cermin dan jenis cerminnya adalah . . . .
A. 22 cm, cermin cembung
B. 24 cm, cermin cekung
C. 26 cm, cermin cembung
D. 28 cm, cermin cekung
E. 30 cm, cermin cembung

Jawab: B
diketahui: jarak benda s = 8 cm, jarak perbesaran bayangan M = +3 kali (karena sifat bayangannya maya)
M = –s’/s atau 3 = –s’/s
s' = –3s = –24 cm, maka
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/12 cm + 1/(−24 cm)
1/f = 2/24 + 1/(−24 cm)
1/f = 1/24
f = 24 cm

karena fokus cermin bertanda positif, sehingga jenisnya adalah cermin cekung