Contoh Soal Cahaya – SMP 3

Contoh Soal Cahaya – SMP 3 adalah halaman yang memuat kumpulan soal dengan materi cahaya tingkat SMP/MTs/Sederajat berdasarkan kisi – kisi ujian nasional 2020 untuk level kognitif penalaran. Materi cahaya termuat dalam kisi – kisi ujian nasional 2020 dalam tiga level kognitif, yaitu pengetahuan dan pemahaman, aplikasi, serta penalaran. Untuk level kognitif penalaran akan menguji peserta ujian dalam menyelesaikan permasalahan terkait materi cahaya menggunakan nalar dan pengetahuannya. Berikut ini kumpulan contoh soal cahaya untuk level kognitif penalaran tingkat SMP/MTs/Sederajat berdasarkan kisi – kisi ujian nasional terbaru.

Contoh 1 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2018

Benda terletak di depan lensa cembung seperti gambar.

Contoh Soal UN IPA SMP 2018

Jika benda digeser 10 cm menjauh dari lensa, terbentuk bayangan bersifat ….
A. maya, tegak, lebih besar dari bayangan semula
B. maya, terbalik, lebih kecil dari bayangan semula
C. nyata, terbalik, lebih kecil dari bayangan semula
D. nyata, tegak, lebih besar dari bayangan semula

Pembahasan:

Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya tebal sedangkan bagian tepinya tipis. Lensa cembung disebut juga lensa positif atau konveks.

Pada lensa cembung yaitu sebagai berikut:

    \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{s} + \frac{1}{s'} \]

keterangan:

  • f : jarak fokus lensa cembung
  • s : jarak benda lensa cembung
  • s’ : jarak bayangan lensa cembung

Perbesaran bayangan pada lensa cembung :

    \[ M = \frac{s'}{s} = \frac{h'}{h} \]

keterangan:

  • M : perbesaran bayangan lensa cembung
  • s : jarak benda lensa cembung
  • s’ : jarak bayangan lensa cembung
  • h : tinggi benda lensa cembung
  • h’ : tinggi bayangan lensa cembung
  • Rumus kekuatan lensa cembung (P):

Untuk jarak fokus (f) dalam satuan meter (m):

    \[ P = \frac{1}{f} \]

Untuk jarak fokus (f) dalam satuan sentimeter (cm):

    \[ P = \frac{100}{f} \]

Sifat – sifat bayangan yang dibentuk pada lensa cembung yaitu sebagai berikut :

  1. Benda diletakan di ruang I (antara titik fokus f dan optik pusat lensa) maka sifat bayangan yang terbentuk yaitu maya, tegak diperbesar.
  2. Benda diletakan tepat dititik fokus (f) depan lensa maka sifat bayangan yang dibentuk yaitu maya, tegak diperbesar tak hingga.
  3. Benda diletakan di ruang II (antara titik fokus f dan pusat bidang lengkung lensa R) maka sifat bayangan yang terbentuk yaitu nyata, terbalik diperbesar.
  4. Benda diletakan tepat di titik pusat bidang lengkung lensa R maka sifat bayangan yang terbentuk yaitu nyata, terbalik sama besar.
  5. Benda diletakan di ruang III (diluar titik pusat bidang lengkung lensa) maka sifat bayangan yang terbentuk yaitu nyata, terbalik, diperkecil.

Diketahui (sebelum benda digeser):

  • jarak benda: s = 15 cm
  • jarak bayangan: s’ =20 cm

Menghitung jarak fokus:

    \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{s} + \frac{1}{s'} \]

    \[ \frac{1}{f} = \frac{1}{15} + \frac{1}{20} \]

    \[ \frac{1}{f} = \frac{4}{60} + \frac{3}{60} \]

    \[ \frac{1}{f} = \frac{7}{60} \]

    \[ f = \frac{60}{7} \]

Diketahui (setelah benda digeser 10 cm menjauh dari lensa):

  • jarak benda: s = 15 cm + 10 cm = 25 cm
  • jarak titik fokus lensa:

    \[ f = \frac{60}{7} = 8 \frac{4}{7} \; cm \]

  • Jarak pusat bidang lengkung lensa:

    \[ R = 2 \times f = 2 \times \frac{60}{7} = \frac{120}{7} = 17 \frac{1}{7} \]

Jarak benda setelah digeser sama dengan 25 cm atau benda terletak di ruang III (di luar titik pusat bidang lengkung lensa) karena nilai jarak benda lebih besar dari jarak pusat bidang lengkung lensa (R).

Sesuai sifat – sifat bayangan pada lensa cembung, benda yang terletak di ruang III akan memiliki bayangan nyata, terbalik, diperkecil.

Jadi, jika benda digeser 10 cm menjauh dari lensa maka terbentuk bayangan bersifat nyata, terbalik, lebih kecil.

Jawaban: C

Contoh 2 – Soal UN IPA SMP/MTs Tahun 2017

Benda terletak di depan cermin cekung seperti gambar, ternyata bayangan yang terbentuk bersifat nyata dan diperbesar 3 kali.

Soal UN IPA SMP 2017

Baca Juga: Materi Cermin Cekung

Benda kemudian digeser 10 cm menjauhi cermin, maka bayangan yang dihasilkan sekarang bersifat ….
A. nyata, terbalik, diperbesar
B. nyata, terbalik, diperkecil
C. nyata, terbalik, sama besar
D. maya, tegak, diperbesar

Pembahasan:

Diketahui:

  • sifat bayangan nyata (di depan cermin)
  • Nilai perbesaran bayangan: M = 3 kali
  • Jarak benda (awal) = 20 cm
  • Jarak benda setelah digeser = 20 cm + 10 cm 30 cm

Mencari jarak bayangan benda saat jarak benda 20 cm:

    \[ M = \frac{s'}{s} \]

    \[ 3 = \frac{s'}{20} \]

    \[ s' = 3 \times 20 = 60 \; cm \]

Mencari jarak titik fokus cermin cekung (pada cermin cekung nilai fokus pada cermin cekung adalah positif):

Cara Mencari Jarak Fokus pada Cermin Cekung

Sehingga diperoleh informasi jarak – jarak pada cermin setelah benda bergeser seperti berikut.

  • Jarak fokus: f = 15 cm
  • Jarak benda: s = 30 cm

Maka bayangan yang akan terbentuk dapat dilihat seperti gambar di bawah.

Bayangan pada Cermin Cekung

Jadi, bayangan yang dihasilkan sekarang bersifat nyata, terbalik, sama besar.

Jawaban: C

Sekian kumpulan soal UN IPA SMP/MTs/Sederajat berdasarkan kisi – kisi ujian nasional terbaru untuk level kognitif penalaran. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: