√Pembahasan Soal Mikroskop ⊗ Full Pembahasanya
Pembahasan soal mikroskop
1. Soal UN 2009/2010 P12 No.18
Amatilah diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop berikut ini!
Jika berkas sinar yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, dan mata yang mengamati berpenglihatan normal, maka perbesaran mikroskop adalah …. (Sn = 25 cm)
A. 10 kali
B. 18 kali
C. 22 kali
D. 30 kali
E. 50 kali
Pembahasan
Diketahui :
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 2 cm
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 2,2 cm
Titik dekat normal (N) = 25 cm
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 25 cm
Ditanya : M
Jawab :
Jika bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum, sebaliknya bila bayangan berjarak berhingga maka mata berakomodasi maksimum. Bayangan akhir pada gambar di atas menunjukkan bayangan berjarak tak berhingga sehingga mata berakomodasi minimum.
Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif (sob‘). Lensa obyektif merupakan lensa cembung karenanya jarak bayangan dihitung menggunakan rumus lensa cembung. Panjang fokus lensa cembung positif karena titik fokus lensa cembung dilalui cahaya.
1/sob‘ = 1/fob – 1/sob = 1/2 – 1/2,2 = 11/22 – 10/22 = 1/22
sob‘ = 22/1 = 22 cm
Jadi perbesaran bayangan mikroksop adalah :
Jawaban yang benar adalah A.
2. Soal UN 2011/2012 C61 No.24
Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut :
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…
A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm
Pembahasan
Mikroskop digunakan untuk melihat benda yang berukuran sangat kecil atau benda yang tidak dapat dilihat langsung dengan jelas oleh mata. Mikroskop yang paling sederhana terdiri dari dua lensa konvergen alias lensa cembung. Lensa yang berjarak dekat dengan benda atau obyek disebut lensa obyektif. Lensa yang berjarak dekat dengan mata disebut lensa okuler atau lensa mata. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata. Bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler memperbesar bayangan tersebut sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.
Diketahui :
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 1,8 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 6 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 2 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
Ditanya : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop (panjang tabung = d)
Jawab :
Jarak bayangan dari lensa obyektif (sob’) :
1/sob + 1/sob’ = 1/fob
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1,8 – 1/2 = 10/18 – 9/18 = 1/18
sob’ = 18 cm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung = d) :
l = sob’ + fok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
Jawaban yang benar adalah B.
3. Soal UN 2011/2012 A81 No.24
Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.
Jarak benda terhadap lensa obyektif 1,1 cm, jarak fokus obyektif 1 cm dan jarak fokus okuler 5 cm maka perbesaran bayangan mikroskop tersebut adalah…
A. 25 kali
B. 30 kali
C. 40 kali
D. 50 kali
E. 55 kali
Pembahasan
Diketahui :
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 1,1 cm (jarak benda positif karena benda dilalui cahaya)
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 1 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 5 cm (fokus positif karena lensanya konvergen/cembung)
Ditanya : Perbesaran bayangan mikroskop (M)
Jawab :
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran linear lensa obyektif (mob) dan perbesaran sudut lensa okuler (Mok).
Perbesaran lensa obyektif
Rumus perbesaran linear lensa obyektif (mob) :
mob = hob’/hob = sob’/sob = (l – fok)/sob
Keterangan :
hob’ = tinggi bayangan yang dibentuk lensa obyektif
hob = tinggi benda
sob’ = jarak bayangan dari lensa obyektif
sob = jarak benda dari lensa obyektif
fok = fokus lensa okuler
l = panjang tabung = jarak antara kedua lensa = jarak bayangan yang dibentuk lensa obyektif (sob’) + panjang fokus lensa okuler (fok)
Jarak bayangan dari lensa obyektif (sob’) :
Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif.
1/sob + 1/sob’ = 1/fob
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1 – 1/1,1 = 11/11 – 10/11 = 1/11
sob’ = 11 cm
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif tepat berada di titik fokus pertama lensa okuler, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di atas.
Perbesaran lensa obyektif (mob) :
mob = sob’/sob = 11 cm / 1,1 cm = 10
Perbesaran lensa okuler
Jika mata berakomodasi minimum atau mata rileks, di mana bayangan yang dibentuk lensa okuler berada pada jarak tak berhingga sebagaimana ditunjukkan pada gambar di dekat lensa okuler di atas (dua garis lurus paralel sejajar) maka rumus perbesaran sudut lensa okuler (Mok) adalah :
Mok = N / fok
Keterangan :
N = titik dekat mata normal (25 cm)
fok = panjang fokus lensa okuler = 5 cm
Perbesaran sudut lensa okuler (Mok) :
Mok = N / fok = 25 cm / 5 cm = 5
Perbesaran total mikroskop
M = mob x Mok = 10 x 5 = 50
Jawaban yang benar adalah D.
4. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.22
Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut :
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah….
A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm
Pembahasan
Diketahui :
Jarak benda dari lensa obyektif (sob) = 2 cm
Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 1,8 cm
Jarak bayangan nyata dari lensa okuler (sok) = 6 cm
Panjang fokus lensa okuler (fok) = 6 cm
Ditanya : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung mikroskop)
Jawab :
Amati gambar di atas. Ketika mata berakomodasi minimum, bayangan akhir yang dibentuk oleh lensa okuler berada pada jarak tak berhingga. Agar bayangan akhir yang dihasilkan oleh lensa okuler berjarak tak berhingga maka bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif harus berada di titik fokus lensa okuler. Dengan demikian, jarak lensa obyektif dan lensa okuler (l) = jarak bayangan nyata dari lensa obyektif (sob’) + panjang fokus lensa okuler (fok).
Jarak bayangan nyata dari lensa obyektif (sob’) :
1/sob + 1/sob’ = 1/fob
1/sob’ = 1/fob – 1/sob
1/sob’ = 1/1,8 – 1/2
1/sob’ = 10/18 – 9/18 = 1/18
sob’ = 18 cm
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung mikroskop) :
l = sob’ + fok
l = 18 cm + 6 cm
l = 24 cm
Jawaban yang benar adalah B.
Alat optik 248.70 KB
Pembahasan soal momen inersia
1. Soal UN 2001/2002
Berikut ini pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi
(1) Kecepatan sudut
(2) Letak sumbu rotasi
(3) Bentuk benda
(4) Massa benda
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya momen inersia adalah …
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2) dan (3)
C. (1), (3) dan (4)
D. (2), (3) dan (4)
E. (2) dan (4) saja
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = Σm r2
Keterangan : m = massa benda, r = jarak dari sumbu rotasi.
Berdasarkan rumus ini disimpulkan momen inersia dipengaruhi oleh letak sumbu rotasi (2) dan massa benda (4).
Jawaban yang benar adalah E.
2. Soal UN 2011/2012 B74 No.6
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg m2
B. 0,076 kg m2
C. 0,124 kg m2
D. 0,170 kg m2
E. 0,760 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Sumbu rotasi adalah AB.
mp = 600 gram = 0,6 kg, mq = 400 gram = 0,4 kg
rp = 20 cm = 0,2 m, rq = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : Momen inersia sistem ?
Jawab :
I = mp rp2 + mq rq2
I = (0,6 kg)(0,2 m)2 + (0,4 kg)(0,5 m)2
I = (0,6 kg)(0,04 m2) + (0,4 kg)(0,25 m2)
I = 0,024 kg m2 + 0,1 kg m2
I = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
3. Soal UN 2002/2003
Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi oleh …
A. massa benda
B. volume benda
C. massa jenis benda
D. percepatan sudut rotasi
E. kecepatan sudut awal
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = ∑m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa, r = jarak dari sumbu rotasi
Jawaban yang benar adalah A.
4. UN-08-10A-7B
Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg m2. Bila diputar melalui titik pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi …
A. 2 kg m2
B. 4 kg m2
C. 8 kg m2
D. 12 kg m2
E. 16 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa batang AB (m) = 2 kg
Jika diputar melalui titik A sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AB = r maka momen inersia (I) = 8 kg m2
Ditanya : Jika diputar melalui titik O sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AO = jarak OB = 1/2 r maka momen inersia menjadi (I) = ……
Jawab :
I = m r2
8 kg m2 = (2 kg) r2
8 m2 = (2) r2
r2 = 8 m2 / 2
r2 = 4 m2
r = 2 meter
Jika diputar melalui titik O sehingga 1/2 r = 1 meter, maka momen inersia menjadi :
I = m r2 = (2 kg)(1 m)2 = (2 kg)(1 m2) = 2 kg m2
Jawaban yang benar adalah A.
5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.7
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg.m2
B. 0,076 kg.m2
C. 0,124 kg.m2
D. 0,170 kg.m2
E. 0,760 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola P (mP) = 600 gram = 0,6 kg
Massa bola Q (mQ) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak bola P dari sumbu rotasi (rP) = 20 cm = 0,2 meter
Jarak bola Q dari sumbu rotasi (rQ) = 50 cm = 0,5 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem terhadap poros atau sumbu rotasi AB
Jawab :
Rumus momen inersia partikel :
I = m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa partikel, r = jarak partikel dari sumbu rotasi
Momen inersia bola P
IP = (mP)(rP2) = (0,6)(0,2)2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m2
Momen inersia bola Q
IQ = (mQ)(rQ2) = (0,4)(0,5)2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IP + IQ = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
6. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.7
Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar momen inersianya adalah…
A. 20 x 10-3 kg.m2
B. 25 x 10-3 kg.m2
C. 11 x 10-2 kg.m2
D. 55 x 10-2 kg.m2
E. 80 x 10-2 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola A (mA) = 200 gram = 0,2 kg
Massa bola B (mB) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak antara bola A dan sumbu rotasi (rA) = 0
Jarak antara bola B dan sumbu rotasi (rB) = 25 cm = 0,25 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem
Jawab :
Momen inersia bola A
IA = (mA)(rA2) = (0,2)(0)2 = 0
Momen inersia bola B
IB = (mB)(rB2) = (0,4)(0,25)2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IA + IB = 0 + 0,025 = 0,025 kg m2 = 25 x 10-3 kg m2
Jawaban yang benar adalah B.
Dinamika rotasi 222.50 KB
Pembahasan soal momen inersia
1. Soal UN 2001/2002
Berikut ini pernyataan tentang faktor-faktor gerak rotasi
(1) Kecepatan sudut
(2) Letak sumbu rotasi
(3) Bentuk benda
(4) Massa benda
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya momen inersia adalah …
A. (1), (2), (3) dan (4)
B. (1), (2) dan (3)
C. (1), (3) dan (4)
D. (2), (3) dan (4)
E. (2) dan (4) saja
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = Σm r2
Keterangan : m = massa benda, r = jarak dari sumbu rotasi.
Berdasarkan rumus ini disimpulkan momen inersia dipengaruhi oleh letak sumbu rotasi (2) dan massa benda (4).
Jawaban yang benar adalah E.
2. Soal UN 2011/2012 B74 No.6
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg m2
B. 0,076 kg m2
C. 0,124 kg m2
D. 0,170 kg m2
E. 0,760 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Sumbu rotasi adalah AB.
mp = 600 gram = 0,6 kg, mq = 400 gram = 0,4 kg
rp = 20 cm = 0,2 m, rq = 50 cm = 0,5 m
Ditanya : Momen inersia sistem ?
Jawab :
I = mp rp2 + mq rq2
I = (0,6 kg)(0,2 m)2 + (0,4 kg)(0,5 m)2
I = (0,6 kg)(0,04 m2) + (0,4 kg)(0,25 m2)
I = 0,024 kg m2 + 0,1 kg m2
I = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
3. Soal UN 2002/2003
Momen inersia sebuah benda yang berotasi terhadap titik tetap dipengaruhi oleh …
A. massa benda
B. volume benda
C. massa jenis benda
D. percepatan sudut rotasi
E. kecepatan sudut awal
Pembahasan
Rumus momen inersia :
I = ∑m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa, r = jarak dari sumbu rotasi
Jawaban yang benar adalah A.
4. UN-08-10A-7B
Batang AB massa 2 kg diputar melalui titik A ternyata momen inersianya 8 kg m2. Bila diputar melalui titik pusat O (AO = OB), momen inersianya menjadi …
A. 2 kg m2
B. 4 kg m2
C. 8 kg m2
D. 12 kg m2
E. 16 kg m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa batang AB (m) = 2 kg
Jika diputar melalui titik A sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AB = r maka momen inersia (I) = 8 kg m2
Ditanya : Jika diputar melalui titik O sehingga jari-jari rotasi (r) = jarak AO = jarak OB = 1/2 r maka momen inersia menjadi (I) = ……
Jawab :
I = m r2
8 kg m2 = (2 kg) r2
8 m2 = (2) r2
r2 = 8 m2 / 2
r2 = 4 m2
r = 2 meter
Jika diputar melalui titik O sehingga 1/2 r = 1 meter, maka momen inersia menjadi :
I = m r2 = (2 kg)(1 m)2 = (2 kg)(1 m2) = 2 kg m2
Jawaban yang benar adalah A.
5. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.7
Dua buah bola yang dianggap sebagai partikel dihubungkan dengan seutas tali kawat seperti gambar. Bila massa bola P dan Q masing-masing 600 gram dan 400 gram, maka momen inersia sistem kedua bola terhadap poros AB adalah…
A. 0,008 kg.m2
B. 0,076 kg.m2
C. 0,124 kg.m2
D. 0,170 kg.m2
E. 0,760 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola P (mP) = 600 gram = 0,6 kg
Massa bola Q (mQ) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak bola P dari sumbu rotasi (rP) = 20 cm = 0,2 meter
Jarak bola Q dari sumbu rotasi (rQ) = 50 cm = 0,5 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem terhadap poros atau sumbu rotasi AB
Jawab :
Rumus momen inersia partikel :
I = m r2
Keterangan : I = momen inersia, m = massa partikel, r = jarak partikel dari sumbu rotasi
Momen inersia bola P
IP = (mP)(rP2) = (0,6)(0,2)2 = (0,6)(0,04) = 0,024 kg m2
Momen inersia bola Q
IQ = (mQ)(rQ2) = (0,4)(0,5)2 = (0,4)(0,25) = 0,1 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IP + IQ = 0,024 + 0,1 = 0,124 kg m2
Jawaban yang benar adalah C.
6. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.7
Dua buah bola yang dihubungkan dengan kawat (massa kawat diabaikan) disusun seperti gambar. Besar momen inersianya adalah…
A. 20 x 10-3 kg.m2
B. 25 x 10-3 kg.m2
C. 11 x 10-2 kg.m2
D. 55 x 10-2 kg.m2
E. 80 x 10-2 kg.m2
Pembahasan
Diketahui :
Massa bola A (mA) = 200 gram = 0,2 kg
Massa bola B (mB) = 400 gram = 0,4 kg
Jarak antara bola A dan sumbu rotasi (rA) = 0
Jarak antara bola B dan sumbu rotasi (rB) = 25 cm = 0,25 meter
Ditanya : Momen inersia (I) sistem
Jawab :
Momen inersia bola A
IA = (mA)(rA2) = (0,2)(0)2 = 0
Momen inersia bola B
IB = (mB)(rB2) = (0,4)(0,25)2 = (0,4)(0,0625) = 0,025 kg m2
Momen inersia sistem partikel :
I = IA + IB = 0 + 0,025 = 0,025 kg m2 = 25 x 10-3 kg m2
Jawaban yang benar adalah B.
Dinamika rotasi 222.50 KB
0 Response to "√Pembahasan Soal Mikroskop ⊗ Full Pembahasanya"
Posting Komentar