B. Teropong Bumi (Teropong Terestrial) - X (Sm2) LINTAS MINAT C

SMAN 3 – LMF
Kode file: C-X-LM-S2
…………

Nm2m : ………….…………….….….….….….….….….….…

Kelms :

Lembar Belajar C
(Teropong)
Teropong/Teleskop:
Adalah alat optik yang digunakan untuk………………………………………..…
A. Teropong Bintang (Teropong Astronomi)
digunakan untuk mengamati ………………………………………………….
Teropong bintang terdiri dari dua lensa, yaitu ………………………………
objektif

okuler
fob



fok
h

’

Karena benda yang diamati sangat jauh (bintang, dll), maka sOB  .................
  ............
sehinggm sOB
Dmlm2 2engm2mti bintmng, biasanya mata kita melihat
tanpa akomodasi. Dmlm2 hml ini, s'OK  ......... sehingga sOK  .......
Panjang teropong (jarak antara lensa objektif dan lensa okuler) adalah
  sOK . Karena dalam hal ini sOB
 = ….. dan sOK = .... , maka panjang
L  sOB

teropong dapat dinyatakan sebagai:

L  ....................

30

Angular Magnification (Perbesaran Sudut)
Perbesaran sudut adalah perbandingan antara …… dan ……… , yaitu
M 

'
. Untuk berkas sinar paraksial,  dan  ' sangat kecil, sehingga s


  tan  

h
h
dan  '  tan  ' 
. Dengan demikian, perbesaran sudut
.......
.......

teropong bintang dapat dinyatakan dengan persamaan:

M  ..........

B. Teropong Bumi (Teropong Terestrial)
Digunakan untuk mengamati ……………….………………………………
Agar mendapatkan bayangan yang tidak terbalik, teropong bumi memiliki 3
lensa, yaitu lensa …………….. , lensa ……….……., dan lensa ………….

fob
objektif

2fp

2fp

pembalik

fok
okuler

Perbesaran teropong bumi (jika mata tidak berakomodasi) adalah:
M  .........

dmn pmnjmng teropong bu2i mdmlmh:

L  ................

30

Soml Lmtihmn
1. Sebuah teropong yang dipakai untuk melihat bintang menghasilkan
perbesaran sudut 6 kali. Jarak lensa objektif dan okuler 35 cm. Jika mata
pengamat tidak berakomodasi, maka jarak fokus okulernya adalah…… cm.
2. Sebuah teropong yang dipakai untuk melihat bintang menghasilkan
perbesaran sudut 8 kali untuk mata tikak berakomodasi. Jarak fokus lensa
objektif 56 cm. Panjang mikroskop adalah……. cm.
3. Diketahui sebuah teropong bumi memiliki jarak fokus lensa obyektif,
pembalik, dan okuler masing-masing 45 cm, 0,9 cm, dan 0,5 cm. Jika
teropong tersebut digunakan mengamati benda yang berjarak 5 km dengan
mata tak berakomodasi, maka panjang teropong tersebut adalah .... cm.

30

Telmdmn Soml dmn Penyelesmimn
30

Teladan 1
Sebuah lensa cembung memiliki jarak fokus 6 cm. Benda setinggi 2 mm
diletakkan pada jarak 3 cm di depan lensa cembung. Tentukan tinggi bayangan
dan sifat-sifatnya!
Jawab:
Diketahui :

f  6 cm

(lensa cembung)

h  2 mm
s  3 cm

Ditanya :

h’ dan sifat-sifat bayangan.. ?

Gunakan rumus lensa:
1 1
1
 
s s f

1 1 1
 
3 s 6
1
1 1 1 2
1
    
s 6 3 6 6
6

 s  6 cm (maya, tegak)

Kemudian, kita coba hitung perbesarannya
M 

s  6
6

  2 kali.
s
3
3

Karena M > 1, berarti bayangannya diperbesar.
Untuk menghitung tinggi bayangan, gunakan rumus:
M 

h
h



2

h
2 mm

 h 4 mm

Teladan 2
Sebuah lensa cembung memiliki jarak fokus 8 cm. Benda setinggi 4 mm
diletakkan di depan lensa sehingga terbentuk bayangan maya dengan perbesaran

30

2 kali. Tentukan jarak benda ke lensa!
Jawab:
Diketahui :

f  8 cm

(lensa cembung)

h  4 mm

M 2

Bayangan maya
Ditanya :

s  ... ?

Rumus perbesaran bayangan adalah:
M 

s
s

Karena yang terbentuk adalah bayangan maya, maka s  bernilai negatif.
Sehingga jika dikeluarkan dari tanda mutlak, haruslah diberi tanda negatif.

Jadi,
 s
s
 s
2
s

M 

 s  2s .

Kemudian, gunakan rumus lensa:
1 1
1
 
s s f
1
1
1



s
2s
8
2
1
1


2s
2s
8
1
1

 2s  8
2s
8



s  4 cm .

Jadi, jarak benda ke lensa adalah 4 cm.
Teladan 3
Ubay memiliki titik dekat mata 50 cm. Apabila Ubay ingin membaca pada
jarak baca normal (25 cm), berapa dioptri kacamata yang perlu dipakai Ubay?
Jawab:
Diketahui :

PP  52,5 cm

30

Jarak baca  25 cm

Ditanya :

P=?

Benda (buku) yang ingin dibaca diletakkan pada jarak 25 cm dari mata/
kacamata, berarti 25 cm ini adalah sebagai jarak benda.
Jadi, s = 25 cm.
Kacamata yang perlu dipakai untuk melihat benda yang dekat adalah kacamata
lensa positif (cembung). Bayangan yang dibentuk oleh lensa minimal harus
terletak pada jarak titik dekatnya. Dan bayangan yang dibentuk adalah
bayangan maya, tegak, di depan lensa. Sehingga s’ = – PP = – 52,5 cm.

Kemudian, gunakan deh rumus lensa:
1 1
1
 

s s
f
1
1
1


25 (50)
f



2
1
1


50 50
f



1
1

50
f



f  50 cm

Kuat lensa kacamata yang perlu dipakai adalah
P

100 cm 100 cm

 2 dioptri
f
50 cm

.

Teladan 4
Sebuah benda berada pada jarak 6 cm di depan lensa objektif yang berfokus
4 cm. Jika fokus lensa okuler 9 cm dan jarak antara lensa objektif dan lensa
30

okuler 15 cm, hitunglah perbesaran total mikroskop!
Jawab:
Diketahui :

sob  6 cm
f ob  4 cm
f ok  9 cm
L  15 cm

Ditanya:

M total  ... ?

Karena rumus untuk Mtotal adalah
M ob dan M ok terlebih dahulu.

M total  M ob  M ok

Untuk menghitung Mob gunakan rumus

M ob 


sob
sob

, berarti kita harus mencari

.

Nilai sob= 6 cm sudah diketahui tapi nilai s’ob belum diketahui. Bagaimana
dong?
Janganlah Anda langsung putus asa. Berusahalah dahulu. Coba gunakan
rumus lensa:
1

1
1


sob sob
f ob
1
1
1



6 sob
4
1
1 1
3
2
1
  



sob
4 6 12 12 12




  12 cm
sob

Maka perbesaran lensa objektif adalah
M ob 

12
2
6

kali.

Sementara itu, untuk mencari Mok gunakan rumus

M ok 

25cm


sok
sok

.
25cm

(Kita tidak menggunakan rumus M ok  f ok maupun M ok  f ok 1
karena pada soal tidak disebutkan apakah mata berakomodasi atau tidak)
Nilai sok didapat dari rumus panjang mikroskop:
  sok
L  sob
15  12  sok



sok  3 cm

Sedangkan nilai s’ok dapat dicari dengan rumus lensa:

30

1

1
1


sok sok
f ok
1
1
1



3 sok
9
1
1 1 1 3
2
    

sok
9 3 9 9
9




 
sok

9
  4,5 cm
2

Maka perbesaran lensa okuler adalah
M ok 


sok
 4,5
4,5


 1,5
sok
3
3

kali.

Jadi, perbesaran total mikroskop adalah:
M total  M ob  M ok  2 1,5  3

kali

Akhirnya nilai Mtotal dapat ditemukan! Ternyata usaha untuk menemukannya
masih jauh lebih mudah daripada menemukan cincin berlian yang terjatuh ke
dalam lautan!!!
Teladan 5
Sebuah benda berada pada jarak 8 cm di depan lensa objektif mikroskop,
sehingga bayangan pertama terbentuk pada jarak 20 cm di belakang lensa
objektif tersebut. Jarak fokus lensa okuler adalah 12,5 cm. Jika mikroskop
digunakan untuk mata yang berakomodasi maksimum, maka hitunglah
perbesaran mikroskop sa’at ini!
Jawab:
Diketahui :

sob  8 cm

  20 cm
sob
f ok  12,5 cm

Mata berakomodasi maksimum
Ditanya:

M total  ... ?

Untuk menghitung Mtotal , kita perlu menghitung dulu Mob dan Mok .
Mob dapat langsung dihitung dengan rumus:

30

M ob 


sob
20

 2,5
sob
8

kali.

Sedangkan untuk Mok ,karena mata berakomodasi maksimum, digunakan
25 cm
rumus: M ok  f ok  1


25 cm
1  2 1  3
12,5 cm

kali.

Maka perbesaran mikroskop adalah
M total  M ob  M ok  2,5  3  7,5

kali.

Teladan 6
Di depan lensa objektif diletakkan benda pada jarak 4 cm, dan mata melihat
dengan akomodasi maksimum. Jarak fokus lensa objektif dan okuler berturutturut adalah 3 cm dan 10 cm. Tentukan panjang mikroskop!
Jawab:
Diketahui :

sob  4 cm

Mata berakomodasi maksimum
f ob  3 cm
f ok  10 cm

Ditanya:

L  ... ?

Dari rumus panjang mikroskop
mencari nilai s
ob dan sok .
Untuk mencari
1
sob



s
ob ,

  sok
L  sob

dapat difahami bahwa kita harus

gunakan:

1
1


sob
f ob

1
1
1



4 sob
3
1
1 1
4
3
1
  



sob
3 4 12 12 12



  12 cm
sob

Selanjutnya, karena mata berakomodasi maksimum, maka bayangan akhir yang
30

dibentuk mikroskop terletak pada jarak 25 cm di depan mata. Sehingga
  25 cm (tanda minus karena bayangan akhirnya maya di depan lensa
sok
okuler)
Gunakan rumus lensa untuk mencari
1
1
1



sok sok
f ok
1
1
1


sok
( 25) 10

sok

:

1
1
1
52
7




sok
10 25
50
50





sok 

50
 7 1 cm
7
7

Maka panjang mikroskop adalah
  sok  12  7 1  19 1 cm
L  sob
7

7

Teladan 7
Suatu teropong bintang memiliki panjang teropong 72 cm dan perbesaran sudut
7 kali. Jarak fokus lensa okuler teropong tersebut adalah….
Jawab:
Panjang teropong bintang mempunyai rumus:
L  f ob  f ok
72  f ob  f ok

…….. (*)

Sedangkan perbesaran teropong adalah:
f
M  ob
f ok
f
7  ob
f ok



f ob  7 f ok

…….. (**)

Substitusi (**) ke (*) untuk mendapatkan:
72  7 f ok  f ok
72  8 f ok



f ok  9

cm.

Teladan 8
30

Sebuah keping besi berbentuk persegi panjang pada suhu 50oC memiliki ukuran
20 cm x 12 cm. Bila koefisien muai panjang besi adalah 3,2 x 10 –5/oC, berapa
pertambahan luas keping besi bila dipanaskan hingga suhunya naik menjadi
70oC?

Jawab:
t1 = 50oC
t2 = 70oC
Ao = 20 cm x 12 cm = 240 cm2 = 240 x 10 –4 m2 = 24 x 10 –3 m
α = 3,2 x 10 –5/oC
ΔA = …?

Diketahui:

Ditanya:

Rumus untuk menghitung ΔA adalah:
A  Ao ..t

(dengan

  2

)

 Ao .2.t
 24 10 3 2 3,2 10 5 (70  50)
 3,072 
10 5

m2

Teladan 9
Es bermassa 15 gram bersuhu 0oC dimasukkan ke dalam air bermassa 85 gram
suhu 20oC yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana tidak
menyerap/melepas kalor. Jika Llebur = 80 kal/g, cair = 1 kal/(goC) dan semua es
mencair, tentukan suhu akhir campuran!
Jawab:
Diketahui :

m1  15 g

(lensa cembung)

t1  0 0 C

m2  85 g
t 2  20 0 C

Llebur  80 kal / g
c air  1 kal /( g o C )

30

Ditanya :

t a  ... ?

Skema pencampuran adalah sebagai berikut:

m1

t1

m2

t2

ta

Perubahan pada m1 adalah sebagai berikut:
Q1

Es 0 0 C

Q2

Air t a 0C

Air 0 0 C

Sedangkan perubahan pada m2 adalah sebagai berikut:

Q3

30

Air t a 0C

Air 20 0 C

Terapkan konservasi energi:
Qlepas  Qterima

Q3  Q1  Q2
m2 .cair .t 2  m1.Llebur  m1.cair .t1

85.1.( 20  t a )  15.80  15.1.(t a  0)
85.(20  t a )  15.80  15.t a

Agar sederhana, bagi kedua ruas dengan 5, didapatkan
17.(20  t a )  3.80  3.t a
340  17t a  240  3t a
100  20t a
ta  5

Jadi, suhu akhir campuran 5oC.

Teladan 10
Sebatang logam memiliki massa 2 kg dan volume 4 x 10–4 m3 dimasukkan ke
dalam air (massa jenis air 1000 kg/m3). Jika g = 10 m/s2, tentukan berat logam
tersebut di dalam air!
Jawab:
Berat benda di dalam air dirumuskan:
w w  FA

dimana w adalah berat benda di udara dan FA adalah besarnya gaya tekan ke
atas.
Berat benda di udara dapat dihitung dengan rumus sederhana:
w  mg  2 10  20 N

30

sedangkan gaya tekan ke atas dapat dihitung dengan:
FA  air .g .VT  1000 10 4 10 4  4 N

Dengan demikian, berat benda di dalam air adalah:
w w  FA  20  4  16 N

Teladan 11
Balok gabus terapung di atas permukaan air ( air  1 g/cm 3 ) seperti pada
gambar. Tentukan massa jenis balok gabus tersebut!
4cm 3
6cm 3

Jawab:
Gambar dulu gaya-gaya yang bekerja pada balok gabus. Ada dua gaya yang
bekerja, yaitu gaya berat w dan gaya tekan ke atas FA.
Balok gabus yang terapung berada dalam kesetimbangan, sehingga berlaku:
4cm 3
6cm 3

FA

w

 F 0
FA  w  0
FA  w
ρ f g VT  mg

1 6  m

 m = 6 gram

(Di sini, ρ f  massa jenis fluida  massa jenis air  1 g / cm3 dan
VT = volume benda yang tercelup = 6 cm3 )
Massa jenis balok gabus dapat dihitung dengan rumus:

30

 gabus 

m gabus
V gabus



6g
(4  6) cm 3

 0,6 g / cm 3

Teladan 12
Seutas tali mempunyai panjang awal 40 cm dan luas penampang 0,5 mm2.
Ujung yang satu diikat pada atap dan ujung yang lain ditarik dengan gaya 80 N.
Jika modulus elastisitas (modulus Young) dari tali adalah 8 x 109 N/m2,
tentukan berapa cm pertambahan panjang kawat logam!
Jawab:
Diketahui:

l 0  40cm  4 10 1 m
A  0,5 mm 2  5 
10 7 m 2

F  80 N
E  8 10 9 N / m 2

Ditanya:

l  ... ?

Gunakan rumus:
F 
 
F .l0
tegangan
A
E
  
regangan l  A.l

l 

 0 

Ubah rumus ini untuk mencari
l 

l ,

kita dapatkan:

F .l0
A.E

Masukin yuuk nilai-nilainya...!
l 

80 4 10 1
5 10 7 8 109

 8 10 3 m  0,8 cm

(Ternyata pertambahan panjang tali hanya sedikit, tidak sebanyak
pertambahan minat kita untuk mengerjakan soal-soal fisika!)
Teladan 13
Tiga buah pegas dan sebuah beban disusun seperti pada gambar. Nilai k1 = 400
N/m, k2 = 200 N/m, k3 = 300 N/m, massa beban M = 1,2 kg, dan percepatan
bumi g = 10 m/s2. Tentukan besarnya gaya tarik yang bekerja pada k1 dan
pertambahan panjang pegas k1!

30

Jawab:
Beban 1,2 kg memberikan gaya tarikan sebesar Ftotal  Mg  1,2 10  12 N .
Pegas k1 dan pegas k2 dirangkai secara paralel. Kita sebut konstanta penggati
susunan paralel ini sebagai kp (lihat gambar!)
Maka
k p  k1  k 2  400  200  600 N/m

Berikutnya, karena kp dan k3 dirangkai
secara seri, maka F-nya sama, yakni:
F p  F3  Ftotal  12 N
.
Pertambahan panjang susunan paralel
adalah

x p 

Fp
kp



12
 0,02 m
600

.

Karena k1 dan k2 dirangkai secara paralel, maka

x

-nya sama. Yakni:

x1  x2  x p  0,02 m  2 cm

Sedangkan gaya tarik yang bekerja pada pegas k1 adalah
F1  k1.x1  400 0,02  8 N

Soml Mmndiri
A. Elastisitas Bahan
1. Senar yang terbuat dari plastik memiliki panjang 50 cm dan luas
penampang 5 mm2. Saat ditarik gaya panjangnya menjadi 65 cm.
Regangan yang dialami senar adalah ....
A. 0,2
B. 0,3
30

C. 0,5
D. 0,8
E. 1,2
2. Besarnya tegangan yang dilakukan pada sebuah batang adalah 2 x 106
N/m2. Jika panjang batang adalah 4 meter dan modulus elastisitasnya
2,5 x 108 N/m2, maka pertambahan panjang batang ....
A. 0,8 cm
B. 1,6 cm
C. 3,2 cm
D. 5,0 cm
E. 6,4 cm
3. Sebuah senar elastis memiliki modulus Elasti sita s sebesar 2.106 N/m2.
Jika panjang senar 50 cm dan luas penampangnya 10 mm2 maka senar
akan bersifat elastis dengan konstanta gaya elastis sebesar ….
A. 10 N/m
B. 40 N/m
C. 100 N/m
D. 400 N/m
E. 1000 N/m
4. Sebuah benda yang massanya 5 kg, digantung pada ujung sebuah pegas,
sehingga pegas bertambah panjang 10 cm. Dengan demikian tetapan
pegas bernilai ....
A. 50 N/m
D. 2 N/m
B. 20 N/m
E. 500 N/m
C. 10 N/m
5. Apabila sebatang baja dengan luas penampang A, panjang L, modulus
elastisitas E, dipanaskan maka akan bertambah panjang d. Agar apabila
dipanaskan panjang batang baja tersebut di atas tidak berubah, diperlukan
gaya tekan sebesar .…
A. AEdL
B. AEd/L
C. AEL/d
D. AL/(dE)
E. EL/(dA)

30

6. Pegas yang panjang awalnya 30 cm akan menjadi 35 cm saat ditarik
gaya 20 N. Berapakah konstanta pegasnya?
A. 1 N/m
B. 10 N/m
C. 40 N/m
D. 60 N/m
E. 400 N/m
7. Sebuah pegas memiliki panjang mula-mula 40 cm. Pada saat pegas
ditarik dengan gaya 12,5 N, panjangnya menjadi 42 cm. Jika pegas
ditarik gaya 37,5 N, maka panjang pegas akan menjadi .…
A. 26 cm
B. 46 cm
C. 48 cm
D. 62 cm
E. 86 cm
8. Dua pegas dengan konstanta 300 N/m dan 600 N/m disusun seri.
Kemudian diberi gaya 90 N, maka penambahan panjang totalnya sebesar
....
A. 15 cm
B. 30 cm
C. 45 cm
D. 50 cm
E. 90 cm

B. Fluida Statik
1. Bejana berisi air dengan massa jenis 1000 kg/m3. Jika g = 10 m/s2 tekanan
hidrostatik pada titik P adalah ....
A. 8.105 N/m2
B. 8.104 N/m2
C. 4.104 N/m2
D. 8.103 N/m2
E. 4.103 N/m2

30

2. Gaya tekan ke atas yang dialami oleh sebuah benda yang dimasukkan ke
dalam cairan ditentukan oleh ….
A. massa benda dan keadaan benda di cairan
B. volume benda dan keadaan benda di cairan
C. volume benda dan massa jenis cairan
D. massa benda dan massa jenis cairan
E. massa cairan dan kedalaman benda di cairan
3. Sepotong besi bermassa 4 kg dan massa jenisnya 8 gr/cm3 dimasukkan
ke dalam air yang massa jenisnya 1 gr/cm3. Di dalam air berat besi
tersebut seolah-olah akan hilang sebesar ....
A. 5 N
B. 15 N
C. 20 N
D. 35 N
E. 40 N
4. Sepotong kaca di udara memiliki berat 25,0 N. Jika dimasukkan ke dalam
air beratnya menjadi 15,0 N. Bila massa jenis air adalah 1,0.103 kg/m3
dan percepatan gravitasinya 10 m/s2 maka massa jenis kaca adalah ....
A. 1,5. 103 kg/m3
B. 2,5. 103 kg/m3
C. 3,5. 103 kg/m3
D. 4,5. 103 kg/m3
E. 5,5. 103 kg/m3
5. Sebuah kempa hidrolik dengan jari-jari penampang torak kecil dan besar
yang berbanding sebagai 1: 4. Jika pada torak besar diletakkan beban
seberat 800 N, maka berapakah gaya minimum yang harus diberikan pada
torak kecil agar benda itu dapat terangkat?
A. 25 N
B. 50N
C. 75 N
D. 100 N
E. 200 N

30

6. Sepotong emas dengan massa 50 gram dicelupkan dalam minyak tanah
yang massa jenisnya 0,8 gr/cm3 mendapat gaya ke atas 0,04405 N. Jika g
= 9,8 m/s2 maka massa jenis emas tersebut adalah ....
A. 8900 kg/m3
B. 9400 kg/m3
C. 9600 kg/m3
D. 9800 kg/m3
E. 9900 kg/m3
7. Sebuah gabus dimasukkan dalam air ternyata 75 % volume gabus
tercelup dalam air, maka massa jenis gabus adalah ….
A. 1,75 gr/cm3
B. 0,50 gr/cm3
C. 1,00 gr/cm3
D. 0,25 gr/cm3
E. 0,75 gr/cm3
8. Sebuah ban dalam mobil diisi udara, volume ban 0,1 m3 dan massanya 1
kg. Apabila ban tersebut dipakai sebagai pengapung di dalam air, massa
jenis air 1 gr/cm3 dan g = 10 m/s2, maka ban tersebut dapat
mengapungkan beban maksimum sebesar ….
A. 1001 kg
B. 1000 kg
C. 101 kg
D. 100 kg
E. 99 kg

C. Suhu dan Kalor
1. Pada tekanan 1 atm, dua skala termometer menunjukkan data sebagai
berikut:
o

F (Fmhrenheit)

Titik beku mir
Suhu secmngkir
teh

3
1

o
o

o

X

–10o
40o

30

Jika kenaikan suhu dianggap linier, maka ketika air mendidih, temperatur
X akan menunjukkan angka ....
A. 70O
B. 90O
C. 110O
D. 170O
E. 202O
2. Untuk menaikkan suhu fluida 200 gram dari suhu 20OC menjadi 80OC
dibutuhkan kalor sebesar 13200 kal. Kalor yang dibutuhkan oleh fluida
tersebut dari suhu 40OC menjadi 70OC adalah .…
A. 4400 kal
B. 6600 kal
C. 13200 kal
D. 26400 kal
E. 66000 kal
3. Selembar plat terbuat dari perunggu seperti pada gambar (=1,8.10– 6/0C)
pada suhu 0oC. Jika plat tersebut dipanaskan sampai 80oC, pertambahan
luas permukaan plat tersebut adalah…
A. 1,8 x 10–5 m2
200 cm
B. 3,6 x 10–5 m2
C. 14,4 x 10–5 m2
100 cm
D. 27,6 x 10–5 m2
E. 57,6 x 10–5 m2

4. Es bermassa M gram bersuhu 0oC dimasukkan ke dalam air bermassa 340
gram suhu 20oC yang ditempatkan pada bejana khusus. Anggap bejana
tidak menyerap/melepas kalor. Jika Les = 80 kal/g, cair = 1 kal/(goC),
semua es mencair dan kesetimbangan termal dicapai pada suhu 5oC, maka
massa es (M) adalah…
A. 60 gram
B. 68 gram
C. 75 gram
D. 80 gram
30

E. 170 gram
5. Sepotong es yang massanya 1 kg, suhunya –40OC dimasukkan ke dalam
2 liter air bersuhu 20OC. Jika diketahui kalor jenis es 0,5 kal/grOC dan
kalor lebur es = 80 kal/gr, maka dapat disimpulkan bahwa ....
A. es dapat cepat mencair semua dengan suhu akhir 0OC
B. 25% es mencair dan suhu akhir 0OC
C. temperatur akhir –20OC
D. 25% air membeku dan suhu akhir 0OC
E. suhu akhir 70OC
6. Elemen pemanas sebuah kompor listrik 110 V mempunyai hambatan 20 .
Jika kompor ini digunakan untuk memanaskan 1 kg air bersuhu 20OC
selama 7 menit dan dipasang pada tegangan 110 volt, maka suhu akhir air
(kalor jenis air 1 J/kg OC)....
A. 23,7 OC
B. 43,7 OC
C. 60,5 OC
D. 80,5 OC
E. 94,0 OC
7. Dua batang logam A dan B yang mempunyai ukuran sama disambung
satu sama lain pada salah satu ujungnya. Jika suhu ujung bebas logam A
dan ujung bebas logam B berturut-turut adalah 210OC dan 30OC serta
koefisien konduksi kalor logam A = 2 kali koefisien konduksi kalor
logam B, maka suhu pada sambungan tersebut adalah ....
A. 160OC
D. 100OC
B. 150OC
E. 80OC
C. 120OC
8. Energi yang diradiasikan per detik oleh benda hitung pada suhu T1
besarnya 16 kali energi yang diradiasikan pada detik pada suhu T0;
maka T1= ....
A. 2 T0
B. 2,5 T0
C. 3 T0
D. 4 T0
E. 5 T0

30

D. Alat Optik
1. Di mana sebuah benda harus ditempatkan dari sebuah lensa dengan
kekuatan + 2 dioptri supaya diperoleh bayangan tegak diperbesar? Benda
harus diletakkan pada jarak ….
A. kurang daripada 50 cm
B. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 65 cm
C. tepat pada 50 cm
D. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 100 cm
E. tepat pada 100 cm
2. Untuk mendapatkan bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang
lensa positif yang jarak titik apinya 7,5 cm, maka benda harus diletakkan
di depan lensa tersebut pada jarak….
A. 2,5 cm
B. 7,5 cm
C. 15 cm
D. 22,5 cm
E. 30,0 cm
3. Sebuah benda diletakkan di muka lensa cembung yang berjarak titik
api 12 cm. Jika diperoleh bayangan tegak diperbesar 3 kali, benda terletak
di muka lensa pada jarak....
A. 6 cm
B. 8 cm
C. 12 cm
D. 16 cm
E. 18 cm

4. Titik dekat mata seorang siswa terletak pada jarak 120 cm di depan mata.
Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang terletak 30 cm didepan
mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai berdaya (dalam
dioptri)....
A. –5
B. –4,16
C. –2,5
D. +2,5

30

E. +4,16
5. Seseorang yang mempunyai titik dekat 25 cm ingin melihat sebuah
benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum
menginginkan terjadinya perbesaran sebesar 6 kali, jarak fokus lup yang
harus digunakan ialah ... (dalam cm).
A. 5
B. 10
C. 15
D. 20
E. 25
6. Lensa objektif sebuah mikroskop membentuk bayangan sebuah benda,
yang oleh lensa okuler lalu diperbesar. Sifat bayangan akhir oleh lensalensa tadi adalah....
A. Nyata, tegak, diperbesar
B. Maya, terbalik, diperbesar
C. Nyata, terbalik, diperkecil
D. Maya, tegak, diperbesar
E. Maya, tegak, diperkecil
7. Jarak titik api objektif dan okuler sebuah mikroskop berturut–turut
adalah 1,8 cm dan 6 cm. Pada pengamatan mikroorganisme dengan
menggunakan mikroskop ini oleh mata normal tidak berakomodasi, jarak
antara objektif dengan okuler 24 cm. Dalam hal ini mikroorganisme
terletak di muka objektif sejauh (dalam cm)....
A. 1,9
D. 2,4
B. 2,0
E. 2,5
C. 2,2

8. Sebuah benda mikro berada 1 cm di muka lensa obyektif mikroskop.
Jarak fokus lensa obyektif 0,9 cm. Mata pengamat di belakang lensa
okuler melihat bayangan benda dengan perbesaran terhadap lensa okuler
= 10 kali. Perbesaran mikroskop adalah ….
A. 11,9 kali
B. 90 kali
C. 100 kali
D. 110 kali
30

E. 190 kali
9. Jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler sebuah mikroskop masingmasing 2 cm dan 5 cm, digunakan untuk mengamati benda kecil yang
terletak 2,5 cm dari lensa objektif. Jika pengamat bermata normal
berakomodasi maksimum, maka perbesaran yang dihasilkan mikroskop
adalah ....
A. 20 x
B. 24 x
C. 25 x
D. 50 x
E. 54 x
10. Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan
perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler
35 cm. Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi. Jarak
fokus okulernya adalah ….
A. 3,5 cm
B. 5 cm
C. 7 cm
D. 10 cm
E. 30 cm

E. Soal Campuran
1. Beban dengan massa 50 kg digantung pada sebuah pegas yang memiliki
konstanta pegas sebesar 2.000 N/m. Pegas tersebut akan bertambah
panjang sebesar ….
A. 2,0 cm
B. 2,5 cm

30

C. 4,0 cm
D. 5,0 cm
E. 6,5 cm
2. Massa sebuah benda adalah 300 gram. Jika benda ditimbang dalam air,
massa benda itu seolah-olah menjadi 225 gram. Jika benda ditimbang
dalam suatu cairan lain, massanya seolah-olah menjadi 112,5 g. Jika
kerapatan massa air 1 g/cm3, kerapatan massa cairan tersebut adalah ....
A. 0,83 g/cm3
B. 1,20 g/cm3
C. 1,25 g/cm3
D. 2,50 g/cm3
E. 2,67 g/cm3
3. Sebuah benda suhunya 50° C. Jika alat ukur temperatur diganti dengan
skala Fahrenheit, nilai temperatur menjadi ....
A. 122°F
B. 90°F
C. 72°F
D. 60°F
E. 50°F
4. Suatu logam yang massanya 100 g dipanaskan hingga suhunya mencapai
100°C, kemudian dimasukkan dalam bejana yang berisi air 200 g dan
suhunya 20°C. Apabila temperatur akhir campuran 40°C dan kalor jenis
air 4.200 J/kg K, kalor jenis logam tersebut adalah ....
A. 2.4667 J/kg K
B. 3.818 J/kg K
C. 4.012 J/kg K
D. 4.252 J/kg K
E. 4.340 J/kg K
5. Suatu benda hitam pada suhu 27OC memancarkan energi 0,15 J/s. Benda
hitam tersebut dipanasi hingga suhunya menjadi 327OC. Berapakah energi
yang dipancarkan sekarang?
A. 1,2 J/s
B. 2,4 J/s
C. 4,8 J/s
D. 9,6 J/s
30

E. 10,8 J/s
6. Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 40 cm, ingin membaca
pada jarak normal (25 cm). Kacamata yang dipakai harus memiliki
ukuran ....
A. 0,15 dioptri
B. 0,65 dioptri
C. 1,5 dioptri
D. 6,6 dioptri
E. 15 dioptri
7. Perbesaran lensa okuler dari sebuah mikroskop adalah 20 kali. Jarak
fokus objektif dan okulernya masing-masing 4 mm dan 2 cm. Jika sebuah
benda berada pada jarak 4,2 mm di depan lensa objektif, perbesaran total
mikroskop adalah ....
A. 80 kali
B. 400 kali
C. 160 kali
D. 320 kali
E. 400 kali
8. Jarak lensa objektif dan lensa okuler dari sebuah mikroskop untuk mata
tak berakomodasi adalah 12 cm. Jika jarak fokus lensa objektif dan lensa
okuler masing-masing 1,6 cm dan 4 cm, objek ditempatkan didepan lensa
objektif sejauh ....
A. 1,2 cm
B. 1,8 cm
C. 20 cm
D. 2,4 cm
E. 4 cm

9. Sebuah mikroskop mempunyai jarak fokus objektif 2 mm dan jarak fokus
okuler 5 cm. Sebuah benda ditempatkan 2,2 mm di depan lensa objektif.
Untuk mendapatkan perbesaran yang maksimum, maka jarak lensa
objektif ke lensa okuler haruslah ....
A. 4,6 cm
B. 5,2 cm
C. 6.4 cm
30

D. 7,2 cm
E. 8,4 cm
10. Sebuah teropong bintang dipakai untuk melihat benda langit yang
menghasilkan perbesaran 6 kali. Jarak lensa objektif terhadap okuler 35
cm. Teropong ini digunakan dengan mata tak berakomodasi. Jarak
fokus okulernya adalah ....
A. 3,5 cm
B. 5 cm
C. 7 cm
D. 10 cm
E. 30 cm

30