MODUL FISIKA KELAS X SEMESTER I PENGUKUR

MODUL

FISIKA
KELAS X SEMESTER I

Optika Geometri
A. Standar Kompetensi

3. Menerapkan prinsip kerja alat-alat optik
B. Kompetensi Dasar

3.1 Menganalisis alat-alat optik secara kualitatif dan
kuantitatif
C. Ulasan Materi

PENGUKURAN
BESARAN DAN SATUAN
SMA NEGERI 2 PAMEKASAN
Disusun oleh :
Mabruratul Hasanah
Mahasiswa Pasca Sarjana Jurusan Fisika

Universitas Negeri Malang

Nama
No Absen
Kelas

:…………………………………………
: ………………………………………
:…………………………………………

Besaran dan Satuan
Besaran.
 Ukurlah panjang mejamu dengan menggunakan penggaris,
hasilnya .....cm= .....mm=......m.
 Ukurlah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 5
langkahmu menggunakan jam tanganmu, hasilnya = ....s
= ....menit.
 Pada kegiatan di atas, panjang dan waktu tersebut
merupakan besaran. Jadi dapat disimpulkan bahwa definisi
besaran adalah sesuatu yang dihasilkan dari

kegiatan ..................., mempunyai .........dan .............
Satuan
Pada kegiatan di atas, mm, cm dan m merupakan satuan dari
besaran ..............., sedangkan s dan menit merupakan satuan
dari besaran ................sehingga dapat disimpulkan bahwa
definisi satuan adalah suatu ...........pada besaran yang ................

1. Besaran pokok dan Besarn Turunan
A. Besaran Pokok
 Satuan panjang dalam SI adalah m
 Satuan waktu dalam SI adalah ....
 Satuan massa dalam SI adalah .....
 Panjang, massa dan waktu termasuk besaran pokok,
sehingga dapat disimpulkan definisi dari besaran
pokok adalah .............................................................
.............................................................................. .....
 Besaran pokok yang lain
adalah:..............................., ...................................., ...
.........................................., .........................................
..........

 Besaran pokok ada ....... macam,
yaitu: ....................., ............................, ......................
..........., ............................., ...................................., ...
...................................., dan ..................................
B. Basaran Turunan
 Ukurlah luas buku tulis yang kamu punya dengan
menggunakan penggaris, hasilnya: .......cm2.
Agar kita dapat mengukur luas buku tulis tersebut
kita harus mendapatkan informasi tentang
besaran............dan ..............
 Ukurlah volume buku tulis yang kamu punya dengan
menggunakan penggaris, hasilnya: .......cm3.
Agar kita dapat mengukur volume buku tulis tersebut
kita harus mendapatkan informasi tentang
besaran................., ........................dan ...................



.


Besaran luas dan volume pada kegiatan di atas
merupakan besaran ........................
Sehingga dapat disimpulkan bahwa definisi besaran
turunan adalah besaran yang.....................................
..................................................................................
Keccepatan adalah jarak yang ditempuh dalam satu
satuan waktu, yang dapat dapat diru muskan:

perpindahan
waktu
….
Yang satuannya adalah
, sehingga dapat
….
kecepatan=



disimpulkan bahwa kecepatan diturunkan dari

besaran pokok panjang dan waktu
Massa jenis adalah massa tiap satuan volume, yang
dapat diungkapkan secara matematis

Pertanyaan
 Dari gambar di atas, apakah ciri-ciri dari
pemantulan teratur?

a. Pemantulan Baur

berkas sinar

berkas sinar

datang

pantul



Dari gambar di atas, bagaimana kondisi sudut pada sinar
datang dengan garis normal dan kondisi sudut sinar pantul
dengan garis normal?



Jika sudut datang dinyatakan dengan i, sudut pantul
dinyatakan dengan r, dan garis normal dinyatakan dengan
N, gambarkan jalannya sinar yang memantul pada cermin
datar!



Dari dua contoh di atas, tuliskan secara fisis hubungan
antara sinar datang (i) dengan sudut pantul (r).

bidang pantul

Pertanyaan
 Dari gambar di atas, apakah ciri-ciri dari pemantulan

teratur?

2. Hukum Pemantulan
Amati gambar berikut

sinar
pantul

sinar
datang

Pertanyaan
cermin datar

Pertanyaan

normal

normal

3

2


Sebuah sinar datang dipancarkan ke cermin datar dengan
membentuk sudut 40o dengan cermin. Gambarlah jalannya
sinar, dan tentukan berapa sudut pantulnya?

1
Cermin A

B
1 Cermin B

2
3

100o

garis normal

40o
i=
r=


Sebuah sinar datang dipancarkan ke cermin datar dengan
membentuk sudut 40o dengan cermin. Gambarlah jalannya
sinar, dan tentukan berapa sudut pantulnya?

Contoh soal & Penyelesaiannya
 Dua buah cermin datar membentuk sudut 100 o satu sama
lain. Sebuah sinar datang (i) pada cermin A dengan sudut 55o
terhadap garis normal. Tentukan arah sinar setelah
dipantulkan oleh cermin B dan hitunglah sudut sinar pantul
setelah melalui cermin B.

Diketahui :
Dari Cermin A

iA = 55o
Sudut cermin A dengan cermin B = 100o
Ditanya :
rB dari cermin B = ……………………………..?
Jawab :
Langkah pertama kita tinjau terlebih dahulu
dari cermin A.
iA =55o
Persamaan dari Hukum pemantulan
iA = rA
Maka
rA = 55o (sudut A2)
sudut A3 = 90o – sudut A2
= 90o – 55o
= 35o

Langkah kedua kita cari sinar datang i dari cermin B.
Masih ingat mencari sudut dalam segitiga?
Jumlah semua sudut dalam segitiga = 180o.
Maka,

Sudut B1 = 180o – (100+35)
= 180o – 135o
= 45o
Karena sudut B1 = 45o, maka sudut B1 = B2 = B3
Sehingga sudut B3 = 45o.
Karena sudut B3 merupakan sudut pantul cermin B, maka
rB = 450
Jadi sudut pantul dari cermin B adalah 45o.



Tiga buah cermin A, cermin B, dan cermin C saling di
dekatkan.Cermin A dan cermin B membentuk sudut 120 o.
Sementara cermin B dan cermin C membentuk sudut 100 o.
Sebuah sinar datang (i) pada cermin A dengan sudut 70o
terhadap garis normal. Gambar dan tentukan arah sinar
setelah dipantulkan oleh cermin B dan kemudian
dipantulkan lagi oleh cermin C. Hitunglah sudut sinar pantul
setelah melalui cermin C.

SOAL


Dua buah cermin membentuk sudut 120 o satu sama
lain. Sebuah sinar datang (i) pada cermin A dengan
sudut 60o terhadap garis normal. Gambar dan tentukan
arah sinar setelah dipantulkan oleh cermin B dan
hitunglah sudut sinar pantul setelah melalui cermin B.

3. Sifat- Sifat Bayangan Pada Cermin Datar



Maka dari peristiwa itu dapat dinyatakan dengan
persamaan :

n=

Empat sifat bayangan pada cermin datar :
 Maya
 Sama besar dengan bendanya (perbesaran = 1)
 Tegak dan berlawanan arah (terbalik) terhadap
bendanya.
 Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke
cermin.

360 o
α

-1

n = banyak bayangan yang terbentuk
α = sudut yang dibentuk cermin datar
Soal
Berapakah banyak banyangan yang dibentuk oleh dua
cermin datar dengan sudut :
a. 30o
b. 45o
c. 60o
d. 180o

4. Mencari Banyak Bayangan yang dibentuk dua cermin

90o



Jika dua cermin datar membentuk sudut 90 o, ada 3
bayangan yang terbentuk.

5. Melukis bayangan pada cermin datar

A’
A

7,5 m
P
0,5m
O

C’
C

θ
M (Mata)

x=….?

Q
6. Medan Penglihatan
Tahukah Kamu??
Panjang minimum cermin datar untuk dapat melihat seluruh
bayangan yang diinginkan adalah setengah dari tinggi
maksimum benda.

B’
B
21 m

21 m

L Minimum cermin = ½ L Maksimum Benda
Contoh soal

Tembok setinggi 15m berdiri di depan cermin datar
yang tingginya 1m dengan jarak 21m. Jika ada
pengamat yang berdiri di antara cermin dengan tembok
dan dapat melihat tinggi tembok secara keseluruhan,
berapakah jarak mata pengamat dengan cermin? (Letak
mata dengan tembok tepat pada pertengahan cermin)
Penyelesaian :
Gambar ilustrasi dari masalah tersebut :

Sinar pantul PM diperpanjang sampai belakang cermin
sehingga diperoleh titik A’, yang merupakan bayangan
dari A. Sama halnya dengan A, Sinar pantul QM
diperpanjang sampai belakang cermin sehingga
diperoleh titik B’, yang merupakan bayangan dari B.
Kita ambil segitiga A’ M C’
A’
P

C’

θ
O

A’C’ = 7,5 m, OP = 0,5 m
OP
0,5
tan θ =
=
OM
OM
'

tan θ =
0,5
OM

'

AC
'
C M
=

=

7,5
C O+OM
'

7,5
21+OM

0,5 (21+OM) = 7,5 OM
10,5 +0,5 OM = 7,5 OM
7 OM = 10,5
OM = 1,5
Jadi jarak mata dengan cermin datar adalah 1,5 m

M

SOAL
Tembok setinggi 20m berdiri di depan cermin datar
yang tingginya 2m dengan jarak 25m. Jika ada
pengamat yang berdiri di antara cermin dengan tembok
dan dapat melihat tinggi tembok secara keseluruhan,
berapakah jarak mata pengamat dengan cermin? (Letak
mata dengan tembok tepat pada pertengahan cermin)
Gambarkan juga jalannya sinar!



Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya
sinar yang dipantulkan oleh cermin cekung cembung saat
sinar datang menuju titik fokus cermin?

Cermin Cekung
1. Sinar-Sinar Istimewa Cermin Cekung
III

II

I

M

IV

F

M

II

F

II
M

Keterangan :
R = Jari-jari Cermin Cekung
F = Titik Fokus Cermin Cekung
 Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya
sinar yang dipantulkan oleh cermin cekung saat sinar
datang sejajar sumbu utama?

III

III

I

IV

I

IV

F



Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dipantulkan oleh cermin cekung ketika sinar datang
menuju pusat kelengkungan cermin?



Gambarlah jalannya tiga sinar istimewa yang dalam satu
bidang!

2. Pembentukan Bayangan Cermin Cekung

M

F

benda
M

F



Dari gambar di atas, benda berada di ruang ……………
sedangkan bayangan berada di ruang …………….



Bayangan bersifat …………………………………………………….



Setelah mengetahui ciri-ciri pembentukan bayangan pada
cermin cekung, apakah yang dapat anda simpulkan dari
pembentukan bayangan pada cermin cekung tersebut?

bayangan




Dari gambar di atas, benda berada di ruang …………
sedangkan bayangan berada di ruang …………….
Bayangan bersifat …………………………………………………….
benda
M

F
bayangan





Dari gambar di atas, benda berada di ruang ……………
sedangkan bayangan berada di ruang …………….
Bayangan bersifat …………………………………………………….

3. Hubungan Jarak Fokus dan Jari-jari Lengkung Cermin
f=½R
Keterangan :
f = jarak fokus cermin cekung (cm)
R = jari-jari cermin cekung (cm)
4. Perbesaran Bayangan
'

M=

h
h

'

=

s
s

Keterangan :
M = Perbesaran Bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
5. Rumus Umum Cermin Lengkung

1
f

=

1
s'

Setelah melihat gambar tersebut kita akan menemukan gambar
yang sebangun.
h
s-f

1
s

+

h’
s
f

Keterangan :
f = jarak fokus
h’ = tinggi benda

Dari gambar di atas, bagaimana persamaan f, jika dinyatakan dalam
s dan s’?

h = tinggi bayangan

h

R

α
h’
s

F
α
s’

f

Catatan & INGATTT!!!!!!!!!!!!!!!
 s bertanda (+) jika benda terletak di depan cermin (benda nyata)
 s bertanda (-) jika benda terletak di belakang cermin (benda
maya)
 s’ bertanda (+) jika bayangan terletak di depan cermin
(bayangan nyata)
 s’ bertanda (-) jika benda terletak di belakang cermin (bayangan
nyata)
 f dan R bertanda (+) jika pusat kelengkungan cermin berada di
depan cermin (cermin cekung)



f dan R bertanda (+) jika pusat kelengkungan cermin berada di
belakang cermin (cermin cembung)

Soal
Jarak fokus sebuah cermin cekung 8 cm. Gambarkan jalannya sinar
dari benda ke cermin cekung, sampai membentuk bayangan.
Tentukan letak, perbesaran, dan sifat bayangan dari benda yang
terletak di depan cermin sejauh 20 cm.

Cermin Cembung
1. Sinar-Sinar Istimewa Cermin Cembung

Gambar.
III

II
M

Letak, perbesaran, dan sifat bayangan.

I

IV

F

Keterangan :
M = Pusat kelengkungan cermin
F = Titik Fokus Cermin cembung
 Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya
sinar yang dipantulkan oleh cermin cembung saat sinar
datang sejajar sumbu utama?

III

M

II

F

I

IV



Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya
sinar yang dipantulkan oleh cermin cembung saat sinar
datang menuju titik fokus cermin?

2. Pembentukan Bayangan Cermin Cembung
benda
III

II
M

I

bayangan

IV

M

F

F
bayangan





Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dipantulkan oleh cermin cembung ketika sinar datang
menuju pusat kelengkungan cermin?



Setelah mengetahui ciri-ciri pembentukan bayangan pada
cermin cekung, apakah yang dapat anda simpulkan dari
pembentukan bayangan pada cermin cembung tersebut?

Gambarlah jalannya tiga sinar istimewa yang dalam satu
bidang!
3. Hubungan Jarak Fokus dan Jari-jari Lengkung Cermin

f=½R
Keterangan :
f = jarak fokus cermin cembung (cm)
R = jari-jari cermin cembung (cm)
4. Perbesaran Bayangan
'

'

h
h

M=

Gambar.

s
s

=

Keterangan :
M = Perbesaran Bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan

Letak, perbesaran, dan sifat bayangan.

5. Rumus Umum Cermin Cembung

1
f

=

1
s'

+

1
s

Keterangan :
f = jarak fokus
h’ = tinggi benda
h = tinggi bayangan
Soal
Jarak fokus sebuah cermin cembung 10 cm. Gambarkan jalannya
sinar dari benda ke cermin cekung, sampai membentuk bayangan.
Tentukan letak, perbesaran, dan sifat bayangan dari benda yang
terletak di depan cermin sejauh 25 cm.

Cermin yang Berhadapan
Cekung-Cekung

Bagaimana proses pembentukan bayangan pada benda yang
berada diantara dua cermin cekung A dan cermin cekung B, jika
bayangan pertama dibentuk oleh cermin cekung A?

FA

RA

FB

RB

Perbesaran Total Pada Cermin yang dihadapkan mempunyai
persamaan.
FA
Cermin A

RA

RB

FB
Cermin B

Cekung-Cembung
Bagaimana proses pembentukan bayangan pada benda yang
berada diantara dua cermin cekung A dan cermin cembung B,
jika bayangan pertama dibentuk oleh cermin cekung A?

Contoh soal
Sebuah benda berada diantara dua cermin cekung A dan
cermin cekung B. Jarak benda dengan cermin A adalah
LENSA
Lensa Cembung
Sinar-Sinar Istimewa lensa Cembung

F

Cermin Cekung A

Cermin Cembung B



F

Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang sejajar
sumbu utama?



F





F

Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang
melalui titik fokus?

F

Gambarlah jalannya tiga sinar istimewa yang dalam satu
bidang!

F

Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang titik
pusat optik?

Ingat!!!
s bertanda positif jika benda terletak di depan lensa (benda nyata)
s bertanda negatif jika benda terletak di belakang lensa (benda
maya)
s’ bertanda positif jika bayangan terletak di depan lensa (bayangan
nyata)
s’ bertanda negatif jika bayangan terletak di belakang lensa (benda
maya)
f bertanda positif jika pada lensa cembung (konveks)
f bertanda negaif jika pada lensa cekung (konkaf)
h’ bertanda positif jika bayangan tegak.
h bertanda negatif jika bayangan terbalik.

Lensa Cembung
Sinar-Sinar Istimewa lensa Cembung

F

F




Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang sejajar
sumbu utama?



F



F

Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang
melalui titik fokus?

F

F

Dari ilustrasi di atas, menurut anda bagaimana jalannya sinar
yang dibiaskan oleh cermin cembung saat sinar datang titik
pusat optik?

Gambarlah jalannya tiga sinar istimewa yang dalam satu
bidang!