√Pembahasan Soal Teropong ⊗ Full Pembahasanya

Pembahasan Soal MIPA , Baik dari segi perhitungan serta rumus singkatnya, sangatlah dibutuhkan untuk membantu dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh setiap siswa.Kebanyakan dari siswa itu kurang menyukainya karena mereka menganggapnya sangatlah rumit dan susah dengan berbagai rumus yang ada.

√Pembahasan Soal Teropong ⊗ Full Pembahasanya

Dan jika kita lihat dari sisi yang positif, MIPA -Matemarika dan csnya jika kita nalar dari segi logika sebenarnya sangatlagh mudah. Dan kita tidak perlu menghapal rumusnya. Sebab pada dasarnya MIPA meruapakan ilmu pasti yang memang sudah di tentukan dan di golongkan solusi dari permasalahan yang ada,.

Trik Menyukai MIPA : kita jangan anggap MIPA itu pelajaran yang membosankan,dan susah, saat belajar MIPA kita hubungankan dengan dengan kehidupan sehari-hari, belajar MIPA bisa kita buat ke sebuah cerita yang menarik

Pembahasan soal teropong

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.22

Perhatikan gambar!

Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi berdasarkan gambar di atas adalah…

A. 14,5 kali

B. 12,5 kali

C. 11,5 kali

D. 10,5 kali

E. 9,5 kali

Pembahasan

Jika benda yang letaknya jauh dilihat langsung menggunakan mata maka benda tersebut tampak sangat kecil. Agar benda yang letaknya jauh dapat dilihat secara jelas maka digunakan alat bantu berupa teropong atau teleskop. Jadi fungsi teropong adalah memperbesar ukuran bayangan benda yang letaknya jauh sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Berdasarkan gambar di atas, teropong tersusun dari dua lensa cembung alias lensa konvergen. Teropong yang terdiri dari dua lensa konvergen merupakan teropong astronomi atau teropong bintang. Lensa yang berada lebih dekat dengan benda disebut lensa obyektif dan lensa yang berada lebih dekat dengan mata disebut lensa okuler. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata di mana bayangan nyata tersebut dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler mempebesar bayangan tersebut. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik dan diperbesar.

Jika mata berakomodasi minimum atau mata dalam kondisi rileks maka bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa okuler berada pada jarak tak berhingga. Hal ini terjadi jika bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa obyektif dan dianggap sebagai benda oleh lensa okuler, berada pada titik fokus lensa obyektif dan titik fokus lensa okuler, sebagaimana ditunjukan pada gambar di atas. Panjang teropong = panjang fokus lensa obyektif (fob) + panjang fokus lensa okuler (fok).

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 100 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 8 cm

Ditanya : Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi (akomodasi minimum)

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -fob / fok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 kali

Tanda negatif artinya bayangan akhir atau bayangan yang dibentuk lensa okuler bersifat terbalik.

Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.22

Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti gambar.

Berdasarkan gambar di atas, perbesaran bayangan untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 60 kali

B. 50 kali

C. 45 kali

D. 40 kali

E. 30 kali

Pembahasan

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 200 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 5 cm

Ditanya : Perbesaran bayangan akhir untuk mata tidak berakomodasi

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -fob / fok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.22

Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut!

Jika jarak lensa obyektif dengan lensa okuler (d) besarnya 11 kali jarak fokus lensa okuler maka perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 10 kali

B. 16 kali

C. 21 kali

D. 30 kali

E. 50 kali

Pembahasan

Diketahui :

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong = 11 fok

Panjang fokus lensa okuler (fok) = fok

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = panjang teropong – panjang fokus lensa okuler = 11 fok – fok = 10 fok

Ditanya : Perbesaran teropong

Jawab :

M = -fob / fok

M = -10 fok / fok

M = -10 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah A.

4. Soal UN 2010/2011 P70 No.24

Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi ditunjukan seperti gambar.

Gambar ini menginformasikan bahwa….

Pembahasan

Diketahui :

Jarak antara lensa obyektif dan okuler (l) = 126 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 6 cm

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 120 cm

Ditanya : Perbesaran total bayangan

Jawab :

Bayangan akhir berdasarkan gambar di atas berjarak tak berhingga. Apabila bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum (mata rileks.

Rumus perbesaran sudut total ketika mata berakomodasi minimum adalah :

M = mob Mok

Keterangan : M = perbesaran sudut total, mob = perbesaran linear oleh lensa obyektif, Mok = perbesaran sudut oleh lensa okuler.

Benda berjarak sangat jauh dari lensa obyektif sehingga perbesaran linear sangat kecil sehingga diabaikan. Yang digunakan dalam perhitungan hanya perbesaran sudut oleh okuler. Rumus perbesaran sudut oleh lensa okuler adalah :

Jawaban yang benar adalah B.

Alat optik 248.70 KB

Pembahasan soal teropong

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.22

Perhatikan gambar!

Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi berdasarkan gambar di atas adalah…

A. 14,5 kali

B. 12,5 kali

C. 11,5 kali

D. 10,5 kali

E. 9,5 kali

Pembahasan

Jika benda yang letaknya jauh dilihat langsung menggunakan mata maka benda tersebut tampak sangat kecil. Agar benda yang letaknya jauh dapat dilihat secara jelas maka digunakan alat bantu berupa teropong atau teleskop. Jadi fungsi teropong adalah memperbesar ukuran bayangan benda yang letaknya jauh sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Berdasarkan gambar di atas, teropong tersusun dari dua lensa cembung alias lensa konvergen. Teropong yang terdiri dari dua lensa konvergen merupakan teropong astronomi atau teropong bintang. Lensa yang berada lebih dekat dengan benda disebut lensa obyektif dan lensa yang berada lebih dekat dengan mata disebut lensa okuler. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata di mana bayangan nyata tersebut dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler mempebesar bayangan tersebut. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik dan diperbesar.

Jika mata berakomodasi minimum atau mata dalam kondisi rileks maka bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa okuler berada pada jarak tak berhingga. Hal ini terjadi jika bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa obyektif dan dianggap sebagai benda oleh lensa okuler, berada pada titik fokus lensa obyektif dan titik fokus lensa okuler, sebagaimana ditunjukan pada gambar di atas. Panjang teropong = panjang fokus lensa obyektif (fob) + panjang fokus lensa okuler (fok).

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 100 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 8 cm

Ditanya : Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi (akomodasi minimum)

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -fob / fok

M = -100 cm / 8 cm

M = -12,5 kali

Tanda negatif artinya bayangan akhir atau bayangan yang dibentuk lensa okuler bersifat terbalik.

Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.22

Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti gambar.

Berdasarkan gambar di atas, perbesaran bayangan untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 60 kali

B. 50 kali

C. 45 kali

D. 40 kali

E. 30 kali

Pembahasan

Diketahui :

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 200 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 5 cm

Ditanya : Perbesaran bayangan akhir untuk mata tidak berakomodasi

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -fob / fok

M = -200 cm / 5 cm

M = -40 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.22

Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut!

Jika jarak lensa obyektif dengan lensa okuler (d) besarnya 11 kali jarak fokus lensa okuler maka perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 10 kali

B. 16 kali

C. 21 kali

D. 30 kali

E. 50 kali

Pembahasan

Diketahui :

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong = 11 fok

Panjang fokus lensa okuler (fok) = fok

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = panjang teropong – panjang fokus lensa okuler = 11 fok – fok = 10 fok

Ditanya : Perbesaran teropong

Jawab :

M = -fob / fok

M = -10 fok / fok

M = -10 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah A.

4. Soal UN 2010/2011 P70 No.24

Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi ditunjukan seperti gambar.

Gambar ini menginformasikan bahwa….

Pembahasan

Diketahui :

Jarak antara lensa obyektif dan okuler (l) = 126 cm

Panjang fokus lensa okuler (fok) = 6 cm

Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 120 cm

Ditanya : Perbesaran total bayangan

Jawab :

Bayangan akhir berdasarkan gambar di atas berjarak tak berhingga. Apabila bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum (mata rileks.

Rumus perbesaran sudut total ketika mata berakomodasi minimum adalah :

M = mob Mok

Keterangan : M = perbesaran sudut total, mob = perbesaran linear oleh lensa obyektif, Mok = perbesaran sudut oleh lensa okuler.

Benda berjarak sangat jauh dari lensa obyektif sehingga perbesaran linear sangat kecil sehingga diabaikan. Yang digunakan dalam perhitungan hanya perbesaran sudut oleh okuler. Rumus perbesaran sudut oleh lensa okuler adalah :

Jawaban yang benar adalah B.

Alat optik 248.70 KB

Pembahasan soal torsi (momen gaya)

1. Soal UN 2000/2001

Batang AB massanya dapat diabaikan. Jika FR adalah resultan ketiga gaya F1, F2 dan F3, maka besar gaya F2 dan jarak x adalah …

A. 50 N ke bawah dan 0,5 m di kiri A

B. 50 N ke atas dan 0,5 m di kanan A

C. 50 N ke atas dan 0,75 m di kiri A

D. 50 N ke bawah dan 0,75 m di kanan A

E. 50 N ke atas dan 0,2 m di kanan A

Pembahasan

Diketahui :

Resultan gaya (FR) = 40 N

F1 = 10 N

F3 = 20 N

Ditanya : Besar gaya F2 dan jarak x

Jawab :

Hitung besar gaya F2 :

Gaya yang arahnya ke atas bertanda positif, gaya yang arahnya ke bawah bertanda negatif.

ΣF = 0 (batang diam dan tidak bergerak)

– FR + F1 + F2 – F3 = 0

– 40 + 10 + F2 – 20 = 0

– 30 + F2 – 20 = 0

– 50 + F2 = 0

F2 = 50 Newton, bertanda positif karenanya arah gaya ke atas.

Hitung jarak x :

Pilih titik A sebagai sumbu rotasi.

τ1 = F1 l1 = (10 N)(1 m) = 10 Nm

Torsi 1 positif karena menyebabkan rotasi batang AB berlawanan dengan rotasi jarum jam.

τ2 = F2 x = (50)(x) = 50x Nm

Torsi 1 positif karena menyebabkan rotasi batang AB berlawanan dengan rotasi jarum jam.

τ3 = F3 x = (20 N)(1,75 m) = -35 Nm

Torsi 1 negatif karena menyebabkan rotasi batang AB searah dengan rotasi jarum jam.

Resultan Torsi :

Στ = 0 (batang diam dan tidak berotasi)

10 + 50x – 35 = 0

50x – 25 = 0

50x = 25

x = 25/50

x = 0,5 meter

Jawaban yang benar adalah B.

2. Soal UN 2008/2009 P04 No. 8

Gaya F1, F2, F3, dan F4 bekerja pada batang ABCD seperti gambar! Jika massa batang diabaikan, maka nilai momen gaya terhadap titik A adalah…..

A. 15 N.m

B. 18 N.m

C. 35 N.m

D. 53 N.m

E. 68 N.m

Pembahasan

Sumbu rotasi adalah titik A.

Diketahui :

Gaya F1 = 10 N, lengan gaya l1 = 0

Gaya F2 = 4 N, lengan gaya l2 = 2 meter

Gaya F3 = 5 N, lengan gaya l3 = 3 meter

Gaya F4 = 10 N, lengan gaya l4 = 6 meter

Ditanya : Momen gaya terhadap titik A

Jawab :

Momen gaya 1 (τ1) = F1 l1 = (10)(0) =

Momen gaya 2 (τ2) = F2 l2 = (4)(2) = -8 Nm

Momen gaya 3 (τ3) = F3 l3 = (5)(3) = 15 Nm

Momen gaya 4 (τ4) = F4 l4 = (10)(6) = -60 Nm

Momen gaya bertanda positif jika gaya menyebabkan batang berotasi berlawanan putaran jarum jam.

Momen gaya bertanda negatif bila gaya menyebabkan batang berotasi searah putaran jarum jam.

Resultan momen gaya :

τ = 0 – 8 Nm + 15 Nm – 60 Nm

τ = -68 Nm + 15 Nm

τ = -53 Nm

Tanda negatif artinya batang berotasi searah putaran jarum jam.

Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.8

Sebuah batang yang diabaikan massanya dipengaruhi tiga buah gaya FA = FC = 10 N dan FB = 20 N seperti gambar. Jika jarak AB = BC = 20 cm, maka besar momen gaya terhadap titik C adalah…

A. 0 Nm

B. 1 Nm

C. 4 Nm

D. 6 Nm

E. 8 Nm

Pembahasan

Diketahui :

Sumbu rotasi terletak di titik C.

Jarak antara FA dan sumbu rotasi (rAC) = 40 cm = 0,4 meter

Jarak antara FB dan sumbu rotasi (rBC) = 20 cm = 0,2 meter

Jarak antara FC dan sumbu rotasi (rCC) = 0 cm

FA = 10 Newton

FB = 20 Newton

FC = 10 Newton

Ditanya : Resultan momen gaya jika batang diputar pada poros di C

Jawab :

Hitung momen gaya yang ditimbulkan oleh masing-masing gaya.

Momen gaya A

ΣτA = (FA)(rAC sin 90o) = (10 N)(0,4 m)(1) = -4 N.m

Momen gaya A bertanda negatif karena arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh momen gaya A searah dengan putaran jarum jam.

Momen gaya B

ΣτB = (FB)(rBC sin 90o) = (20 N)(0,2 m)(1) = 4 N.m

Momen gaya B bertanda positif karena arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh momen gaya B berlawanan arah dengan putaran jarum jam.

Momen gaya C

ΣτC = (FC)(rCC sin 90o) = (10 N)(0)(1) = 0

Momen gaya C bertanda bernilai 0 karena gaya FC berhimpit dengan sumbu rotasi

Resultan momen gaya

Στ = Στ1 + Στ2 + Στ3

Στ = -4 + 4 + 0

Στ = 0 N.m

Jawaban yang benar adalah A.

4. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.8

Sebuah tongkat panjangnya 50 cm terdapat 3 gaya yang sama besarnya seperti pada gambar berikut. Jika tongkat diputar dengan poros putar di titik C, maka besar momen gaya total adalah…

A. 1 Nm

B. 3 Nm

C. 4 Nm

D. 5 Nm

E. 6 Nm

Pembahasan

Diketahui :

Sumbu rotasi terletak di titik C.

Jarak antara F1 dan sumbu rotasi (r1) = 30 cm = 0,3 meter

Jarak antara F2 dan sumbu rotasi (r2) = 10 cm = 0,1 meter

Jarak antara F3 dan sumbu rotasi (r3) = 20 cm = 0,2 meter

F1 = 10 Newton

F2 = 10 Newton

F3 = 10 Newton

Ditanya : Resultan momen gaya jika batang diputar pada poros di C

Jawab :

Hitung momen gaya yang ditimbulkan oleh masing-masing gaya.

Momen gaya 1

Στ1 = (F1)(r1 sin 90o) = (10 N)(0,3 m)(1) = -3 N.m

Momen gaya 1 bertanda negatif karena arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh momen gaya 1 searah dengan putaran jarum jam.

Momen gaya 2

Στ2 = (F2)(r2 sin 90o) = (10 N)(0,1 m)(1) = 1 N.m

Momen gaya 2 bertanda positif karena arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh momen gaya 2 berlawanan arah dengan putaran jarum jam.

Momen gaya 3

Στ3 = (F3)(r3 sin 30o) = (10 N)(0,2 m)(0,5) = -1 N.m

Momen gaya 3 bertanda negatif karena arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh momen gaya 3 searah dengan putaran jarum jam.

Resultan momen gaya

Στ = Στ1 + Στ2 + Στ3

Στ = -3 + 1 – 1

Στ = -3 N.m

Besar resultan momen gaya adalah 3 Newton meter. Resultan momen gaya bertanda negatif artinya arah rotasi batang yang ditimbulkan oleh resultan momen gaya, sama dengan arah rotasi jarum jam.

Jawaban yang benar adalah B.

5. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.8

Tiga gaya F1, F2, dan F3 bekerja pada batang seperti pada gambar berikut. Jika massa batang diabaikan dan panjang batang 4 meter, maka nilai momen gaya terhadap sumbu putar di titik C adalah…. (sin 53o = 0,8, cos 53o = 0,6, AB = BC = CD = DE = 1 meter)

A. 12 N.m

B. 8 N.m

C. 6 N.m

D. 2 N.m

E. Nol

Pembahasan

Diketahui :

Sumbu putar di titik C.

Gaya 1 (F1) = 5 Newton

Jarak antara titik kerja F1 dengan sumbu rotasi (r1) = 2 meter

Gaya 2 (F2) = 0,4 Newton

Jarak antara titik kerja F2 dengan sumbu rotasi (r2) = 1 meter

Gaya 3 (F3) = 4,8 Newton

Jarak antara titik kerja F3 dengan sumbu rotasi (r3) = 2 meter

Ditanya : Nilai momen gaya terhadap sumbu putar di titik C

Jawab :

Momen Gaya 1 :

τ1 = F1 r sin 53o = (5 N)(2 m)(0,8) = (10)(0,8) N = 8 N

Momen gaya 1 menyebabkan batang berotasi berlawanan dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 1 bertanda positif.

Momen Gaya 2 :

τ2 = F2 r sin 90o = (0,4 N)(1 m)(1) = -0,4 N

Momen gaya 2 menyebabkan batang berotasi searah dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 2 bertanda negatif.

Momen Gaya 3 :

τ3 = F3 r sin 90o = (4,8 N)(2 m)(1) = -9,6 N

Momen gaya 3 menyebabkan batang berotasi searah dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 3 bertanda negatif.

Resultan momen gaya :

∑τ = τ1 – τ2 – τ3 = 8 – 0,4 – 9,6 = 8 – 10 = -2 N.m

Besar momen gaya adalah 2 Newton meter. Momen gaya bertanda negatif artinya rotasi batang searah dengan rotasi jarum jam.

Jawaban yang benar adalah D.

6. Soal UN Fisika SMA/MA U-ZC-2013/2014 No.8

Besar resultan momen gaya terhadap poros di titik O oleh gaya-gaya yang bekerja pada batang jika massanya diabaikan adalah….

A. 7,5 Nm

B. 4 Nm

C. 3,5 Nm

D. 3 Nm

E. 2 Nm

Pembahasan

Diketahui :

Sumbu putar di titik O.

Gaya 1 (F1) = 6 Newton

Jarak antara titik kerja F1 dengan sumbu rotasi (r1) = 1 meter

Gaya 2 (F2) = 6 Newton

Jarak antara titik kerja F2 dengan sumbu rotasi (r2) = 2 meter

Gaya 3 (F3) = 4 Newton

Jarak antara titik kerja F3 dengan sumbu rotasi (r3) = 2 meter

Ditanya : Nilai momen gaya terhadap sumbu putar di titik C

Jawab :

Momen Gaya 1 :

τ1 = F1 l1 = (6 N)(1 m) = 6 Nm

Momen gaya 1 menyebabkan batang berotasi berlawanan dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 1 bertanda positif.

Momen Gaya 2 :

τ2 = F2 r2 sin 30o = (6 N)(2 m)(0,5)= 6 Nm

Momen gaya 2 menyebabkan batang berotasi berlawanan dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 2 bertanda positif.

Momen Gaya 3 :

τ3 = F3 l3 = (4 N)(2 m) = -8 Nm

Momen gaya 3 menyebabkan batang berotasi searah dengan rotasi jarum jam sehingga momen gaya 3 bertanda negatif.

Resultan momen gaya :

∑τ = τ1 + τ2 – τ3 = 6 + 6 – 8 = 4 N.m

Besar momen gaya adalah 4 Newton meter. Momen gaya bertanda positif artinya rotasi batang berlawanan arah dengan rotasi jarum jam.

Jawaban yang benar adalah B.

Dinamika rotasi 222.50 KB

Tweet

Subscribe to receive free email updates: