Contoh soal getaran dan cahaya beserta pembahasannya

Getaran

1.       Sebuah bandul selama 20 detik mengalami  30 getaran. Tentukan frekuensinya?
a. 2,5 Hz                                               c. 1,5 Hz

b. 3,5 Hz                                               d. 4,5 Hz

Penyelesaian :
Diketahui :
t  = 20 s
n = 30 getaran
Ditanya : f = ?
Jawab :
f=n/t
T=30/20=1,5 Hz (c)

2.       Sebuah pegas menghasilkan frekuensi 50 Hz. Tentukan periode getaran itu?
a. 0,02 s                                c.0,03 s

b. 0,06 s                                d. 0,07 s

Penyelesaian :
Diketahui : f = 50 Hz
Ditanya : T = ?
Jawab :
 T=1/f=1/50=0,02 s (a)

3.    Getaran gempa merambat dengan kecepatan 75 km/s dengan frekuensi 30 Hz. Tentukan panjang gelombang getaran gempa tersebut!

a.     1,5x10³ m                           c. 3,5x10³ m

b.    2,5x10³ m                          d. 4,5x10³ m

Pembahasan

(b)

4.        Sebuah ayunan sederhana melakukan getaran sebanyak 100 kali dalam 10 detik. Hitunglah periode dan frekuensi getarannya !
a. 20 Hz                 b. 100 Hz

c.       10 Hz             d. 50 Hz

Diketahui :
jumlah getaran = n = 100
waktu getar = t = 10 s
Ditanyakan :
periode = T = ....?
frekuensi = f = ...?
Jawab :
periode ==> T = t/n 
                    T = 10 s/100 
                    T = 0,1 s
frekuensi ==> f = n/t
                      f = 100/ 10s
                      f = 10 /s
                      f = 10 Hz
Jadi periode getarannya 0,1 s dan frekuensinya 10 Hz (c)

5.        Jika sebuah sumber getar mampu melakukan getaran dengan frekuensi 100 Hz, hitunglah periode getarnya !
a. 0,01 s                                c. 0,03 s

b. 0,02 s                                d. 0,04 s

Diketahui : 
frekuensi getaran = f = 100 Hz
Ditanyakan :
periode getaran = T = ...?
Jawab :
hubungan T dan f dituliskan T = 1/f
sehingga T = 1/100 s atau T = 0,01 s
Jadi periode getarannya adalah 0,01 s (a)

Cahaya

1.       Cermin cekung berjari-jari 100 cm, di depannya diletakkan benda berjarak 80 cm. Tentukan jarak bayangan yang terbentuk, lukis bayangan yang terbentuk dan sifat bayangan benda yang terbentuk!

a.       133,33 cm                            c. 13,33 cm

b.      1,33 cm                                 d. 133,3 cm

Jawab:

Dalam soal diketahui bahwa R = 100 cm, maka  f = 50 cm dan s = 80 cm. Bayangan yang terbentuk yakni:

1/f = 1/s + 1/s’

1/s’ = 1/f - 1/s

1/s’ = 1/50 - 1/80

1/s’ = 8/400 - 5/400

1/s’ = 3/400

s' = 400/3

s’ = 133,33 cm (a)

2.       Letak bayangan yang dibentuk cermin cekung adalah 30 cm di depan cermin. Apabila jari-jari cermin 20 cm, maka tentukan jarak benda terhadap cermin, perbesaran bayangan

a.       15 dan 2                               c. 15 dan 4

b.      15 dan 3                               d. 15 dan 5

Jawab:

Dalam soal diketahui bahwa R = 20 cm, maka  f = 10 cm dan s’ = 30 cm. Bayangan yang terbentuk yakni:

1/f = 1/s + 1/s’

1/s = 1/f - 1/s’

1/s = 1/10 - 1/30

1/s = 3/30 - 1/30

1/s = 2/30

s = 30/2

s = 15 cm

pembesaran bayangan:

M = s’/s

M = 30 cm/15 cm

M = 2 (a)

3.       Dengan sebuah cermin cekung dibuat bayangan benda pada layar. Jarak cermin dengan layar 1 m, tinggi benda 2 mm sedang tinggi bayangan yang dikehendaki 2 cm. Tentukan letak benda di muka cermin!

a.       10cm                     b. 20 cm                               c. 30 cm                                d. 40 cm

Jawab:

Diketahui:

s' = 1 m

h = 2 mm

h’ = 2 cm = 20 mm

Ditanyakan: s = ?

Penyelesaian:

M = h’/h

M = 20 mm/2 mm

M = 10

M = s’/s

10 = (1 m)/s

s = 1 m/10

s = 0,1 m = 10 cm (a)

Jadi, letak benda di muka cermin adalah 10 cm

4.       Sebuah benda tegak tingginya 2,5 cm diletakan di depan cermin cekung berjari-jari 24 cm pada jarak 30 cm dari cermin. Tentukan jarak bayangan ke cermin, lukislah jalannya sinar pada pembentukan bayangan, dan tentukan sifat-sifat bayangan!

a.       10 cm                    b. 20 cm                               c. 30 cm                                d. 40 cm

Jawab:

Diketahui:

h = 2,5 cm

R = 24 cm

s = 30 cm

Ditanya:

s' = ?

jalannya sinar =?

Sifat bayangan = ?

Penyelesaian:

f = R/2 = 24 cm/2 = 12 cm

1/f = 1/s + 1/s’

1/s’ = 1/f - 1/s

1/s’ = 1/12 - 1/30

1/s’ = 5/60 - 2/60

1/s’ = 3/60

s' = 60/3

s’ = 20 cm (b)

Jadi, jarak bayangan ke cermin adalah 20 cm

5.       Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung jika benda berada di antara F dan  M adalah..

a.       nyata, terbalik, diperbesar

b.      nyata, terbalik, sama besar

c.       maya, terbalik, diperbesar

d.      nyata, tegak, diperbesar

pembahasan :  nyata,terbalik,diperbesar (a)