×

Contoh Soal Kekuatan Lensa Cekung Lengkap Beserta Jawaban dan Pembahasannya

contoh soal

Lensa cekung adalah salah satu materi penting dalam Fisika SMA/SMK, khususnya pada topik optik geometris. Materi ini membahas bagaimana lensa cekung memengaruhi arah sinar cahaya dan bagaimana menghitung kekuatan lensa (D) dalam dioptri, jarak fokus (f), serta pembentukan bayangan.

Artikel ini menyajikan contoh soal kekuatan lensa cekung lengkap dengan jawaban dan pembahasan sehingga siswa bisa belajar mandiri, mempersiapkan ujian, dan memahami konsep optik dengan mudah. Artikel ini SEO friendly dengan kata kunci seperti “contoh soal lensa cekung”, “soal kekuatan lensa”, “latihan soal optik SMA”, dan “pembahasan lensa cekung”.

Baca juga:Belajar USM UPH Lewat Contoh Soal: Panduan Lengkap Agar Lulus

Materi Dasar Lensa Cekung

1. Pengertian Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis dibanding tepinya.

  • Sifat: menyebarkan sinar cahaya (divergen)
  • Bayangan: maya, tegak, dan lebih kecil dari benda

2. Rumus Lensa Tipis

Rumus lensa tipis yang berlaku untuk semua lensa:
1/f = 1/s + 1/s’

🔖 Baca juga:
Panduan Lulus Tes CBT AMIKOM: Contoh Soal dan Tips Mengerjakan
  • f = jarak fokus (m)
  • s = jarak benda dari lensa (m)
  • s’ = jarak bayangan dari lensa (m)

3. Kekuatan Lensa

Kekuatan lensa (D) dalam dioptri:
D = 100/f (cm) atau D = 1/f (m)

  • Untuk lensa cekung, nilai D selalu negatif karena lensa divergen.

4. Tips Menghitung Lensa Cekung

  1. Pastikan satuan jarak benda dan fokus konsisten.
  2. Gunakan tanda negatif untuk lensa cekung.
  3. Bayangan lensa cekung selalu maya, tegak, dan lebih kecil.
  4. Gunakan rumus perbesaran: M = s’/s untuk mengetahui ukuran bayangan.

Contoh Soal Lensa Cekung dan Pembahasannya

Soal 1

Sebuah lensa cekung memiliki jarak fokus 20 cm. Hitung kekuatan lensa!

Pembahasan:
D = 100/f = 100/20 = 5 D
Karena lensa cekung, D = -5 D

Soal 2

Sebuah lensa cekung memiliki jarak fokus 25 cm. Hitung kekuatan lensa dalam dioptri.

Pembahasan:
D = 100/f = 100/25 = 4 D
D = -4 D (lensa cekung)

Soal 3

Jarak benda 30 cm dari lensa cekung dengan f = 20 cm. Tentukan jarak bayangan.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’
1/(-20) = 1/30 + 1/s’
-1/20 – 1/30 = 1/s’
-3/60 – 2/60 = 1/s’
-5/60 = 1/s’ → s’ = -12 cm

Bayangan maya, tegak, dan lebih kecil dari benda.

Soal 4

Lensa cekung D = -2 D. Hitung jarak fokus dalam meter.

Pembahasan:
D = 1/f → f = 1/D = 1/(-2) = -0,5 m = -50 cm

Soal 5

Benda setinggi 6 cm diletakkan 30 cm dari lensa cekung dengan f = 20 cm. Hitung ukuran bayangan.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’ → 1/(-20) = 1/30 + 1/s’
1/s’ = -1/20 – 1/30 = -5/60 → s’ = -12 cm
Perbesaran: M = s’/s = -12/30 = -0,4
Ukuran bayangan: h’ = M × h = -0,4 × 6 = -2,4 cm
Tanda negatif menunjukkan bayangan tegak dan maya.

Soal 6

Sebuah lensa cekung memiliki f = 15 cm. Benda diletakkan 10 cm di depannya. Tentukan jarak bayangan dan perbesarannya.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’
1/(-15) = 1/10 + 1/s’
-1/15 – 1/10 = 1/s’
-2/30 – 3/30 = -5/30 → s’ = -6 cm
Perbesaran: M = s’/s = -6/10 = -0,6 → bayangan tegak, maya, dan lebih kecil.

Soal 7

Lensa cekung dengan D = -3 D. Tentukan f dalam cm.

Pembahasan:
D = 100/f → f = 100/D = 100/3 ≈ 33,33 cm
Karena cekung, f = -33,33 cm

Soal 8

Benda 12 cm diletakkan 8 cm di depan lensa cekung f = 10 cm. Hitung bayangan.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’
1/(-10) = 1/8 + 1/s’
-1/10 – 1/8 = 1/s’ → -4/40 – 5/40 = -9/40
s’ = -4,44 cm → bayangan maya dan tegak
Perbesaran: M = s’/s = -4,44/8 ≈ -0,555 → bayangan lebih kecil

Soal 9

Lensa cekung f = 25 cm, benda 50 cm di depannya. Hitung posisi bayangan.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’ → 1/(-25) = 1/50 + 1/s’
-1/25 – 1/50 = 1/s’ → -2/50 – 1/50 = -3/50
s’ = -16,67 cm → bayangan maya dan tegak
Perbesaran: M = -16,67/50 ≈ -0,33 → lebih kecil

Soal 10

Benda 20 cm di depan lensa cekung f = 10 cm. Hitung bayangan dan perbesaran.

Pembahasan:
1/f = 1/s + 1/s’ → 1/(-10) = 1/20 + 1/s’
-1/10 – 1/20 = 1/s’ → -3/20 = 1/s’
s’ = -6,67 cm → bayangan tegak dan maya
Perbesaran: M = -6,67/20 ≈ -0,33 → bayangan lebih kecil

Tips Cepat Menghitung Lensa Cekung

  1. Selalu gunakan tanda negatif untuk lensa cekung.
  2. Bayangan selalu maya, tegak, dan lebih kecil dari benda.
  3. Gunakan rumus 1/f = 1/s + 1/s’ untuk jarak bayangan.
  4. Gunakan rumus D = 100/f (cm) untuk kekuatan lensa.
  5. Perbesaran: M = s’/s untuk ukuran bayangan.
  6. Latihan soal rutin agar terbiasa menghadapi soal ujian.

Baca juga:Dosen Universitas Teknokrat Indonesia Raih Hibah Pengembangan Modul Digital dari Kemendiktisaintek

Kesimpulan

Menguasai soal kekuatan lensa cekung sangat penting untuk siswa SMA/SMK yang belajar Fisika optik. Dengan 10 contoh soal lengkap beserta jawaban dan pembahasan, siswa dapat memahami konsep jarak fokus, perbesaran, dan posisi bayangan dengan mudah.

Artikel ini SEO friendly karena kata kunci “contoh soal lensa cekung”, “soal kekuatan lensa”, “latihan soal optik SMA”, dan “pembahasan lensa cekung” digunakan secara alami di seluruh artikel.

Penulis:Loveytha

Related Posts

Post Comment

You May Have Missed