kumpulan soal fisika dasar

Kumpulan soal fisika dasar

Nama                          : Tiya Safitri Kusuma Wardhani

NIM                            : 06091381621058

Fak/Jurusan/Prodi        : FKIP/MIPA/Pend.Biologi

Dosen Pengampu         : Apit Fathurohman, S.Pd., M.Si.

Sumber                        : FISIKA UNIVERSITAS JILID 2 EDISI 10  

1.      Apa yang dimaksud dengan gelombang mekanik? (hal. 1)

2.      Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal dalam udara. Laju bunyi bergantung pada suhu, pada 20^o C laju itu adalah 344 m/s (1130 ft/s). Berapakah panjang gelombang suatu gelombang bunyi dalam udara pada 20^o C jika frekuensinya adalah f = 262 Hz (frekuensi aproksimasi dari C tengah pada piano)?(hal..4)

3.      Sebuah kapal menggunakan suatu sistem sonar untuk mendeteksi benda-benda di bawah permukaan air. Sistem itu memancarkan gelombang bunyi dibawah permukaan air dan mengukur selang waktu yang diperlukan gelombang yang direfleksikan (gema) untuk kembali ke detektor itu. Tentujan laju gelombang bunyi dalam air, dan cari panjang gelombang dari sebuah gelombang yang mempunyai frekuensi sebesar 262Hz!(Hal. 17)

4.      Hitunglah laju gelombang bunyi dalam udara pada suhu kamar (T=20^oC)!( Hal. 19)

5.      Apa perbedaan antara gelombang longitudinal dan transversal?

(Hal. 10-12)

6.      Sebuah pengeras suara mengarahkan gelombang bunyi yang frekuensinya 200 Hz kesebuah dinding. Pada jarak berapakah dari dinding itu anda dapat berdiri dan tidak mendengar bunyi sama sekali? (Hal.43)

7.      Pada suatu hari ketika laju bunyi adalah 345 m/s, frekuensi dasar sebuah pipa organ tertutup adalah 220 Hz. a) Berapa panjangkah pipa tertutup ini?   b) Nada atas kedua dari pipa ini mempunyai panjang gelombang yang sama seperti harmonik ketiga dari pipa terbuka. Berapa panjangkah pipa terbuka itu?(Hal. 46)

8.      Sebuah pipa organ tertutup dibunyikan didekat sebuah gitar yang menyebabkan salah satu dawai gitar itu bergetar dengan amplitudo besar. Kita mengubah tegangan dawai sampai kita mendapat amplitudo maksimum. Panjang dawai adalah 80% dari panjang pipa tertutup tersebut. Jika pipa dan dawai keduanya bergetar pada frekuensi dasarnya, hitunglah rasio laju gelombang pada dawai dengan laju bunyi dalam udara!(Hal. 50)

9.      Seorang penyetel piano merenggangkan sebuah kawat baja piano dengan tegangan sebesar 800 N. Panjang panjang kawat baja itu adalah 0,400 m dan mempunyai massa sebesar 3,00 g. Berapakah frekuensi mode dasarnya dari getaran?(Hal. 53)

10.  Dalam sebuah gelombang bunyi sinusoidal yang tingkat kenyaringannya sedang, perubahan tekanan maksimum mempunyai orde sebesar 3,0 x 10^-2 Pa diatas dan dibawah tekanan atmosfer Pa  (secara nominal dipermukaan laut besarnya adalah 1,013 x 10⁵ Pa). Carilah gesekan maksimum yang bersesuaian jika frekuensinya adalah1000Hz dan v =344 m/s!(Hal. 60)

11.  Carilah intensitas gelombang bunyi dengan p _maks= 3,0 x 10^-2 Pa jika suhu adalah 20⁰C sehingga kerapatan udara adalah p = 1,20 kg/m³dan laju bunyi adalah v = 344 m/s! (Hal. 64)

12.  Sebuah gelombang bunyi 20 Hz mempunyai intensitas yang sama seperti gelombang bunyi 1000 Hz. Berapakah amplitudo A dan amplitudo tekanan p_maks  dari  gelombang bunyi 20 Hz? ( Hal. 64)

13.  Untuk konser diluar kita menginginkan intensitas bunyi pada jarak 20 m dari susunan pengeras suara sebesar 1 W/m ². Dengan menganggap bahwa gelombang bunyi mempunyai intensitas yang sama dalam semua arah, berapakah keluaran daya akustik yang diperlukan dari susunan pengeras suara itu? (Hal. 65)

14.  Mendengar  bunyi 120 dB selama sepuluh menit akan menggeser ambang pendengaran anda pada 1000 Hz dari 0 dB sampai  ke 28 dB untuk sementara waktu. Mendengar bunyi 92 dB selama sepuluh tahun akan menyebabkan pergeseran permanen sampai ke 28 dB. Intensitas berapakah yang bersesuaian dengan 28 dB dan 92 dB?(Hal. 66)

15.   Tinjaulah sebuah model yang diidealkan dengan seekor burung (yang diperlakukan sebagai sebuah sumber titik ) yang memancarkan daya bunyi yang konstan, dengan intensitas yang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari burung itu. Sebanyak berapa dB-kah tingkat intensitas bunyi itu turun bila anda bergerak dua kali jarak dari burung itu?

 (Hal. 66)

16.  Sebuah sirene polisi memancarkan gelombang sinusoidal dengan frekuensi f_s  = 300 Hz . Laju bunyi adalah 340 m/s. a) Cari panjang gelombang dari gelombang itu jika sirene itu diam dalam udara. b) Jika sirene itu bergerak dengan kecepatan 30 m/s (108 km/jam atau 67 mil/jam), cari panjang gelombang didepan dan dibelakang sumber itu.

( Hal. 72)

17.  Jika seorang pendengar L berada dalam keadaan diam dan sirene bergerak menjauhi L dengan kecepatan 30m/s , frekuensi berapakah yang didengar oleh pendengar itu?(Hal. 72 )

18.  Mobil polisi dengan frekuensi sirene 300 Hz bergerak menuju sebuah gudang dengan kecepatan 30 m/s, dan bermaksud menabrak pintunya. Frekuensi berapakah yang didengar oleh pengemudi mobil polisi itu yang direfleksikan dari gudang itu?(Hal. 73)

19.  Pesawat Concorde terbang dengan kecepatan Mach 1,75 pada ketinggian 8000 m, dengan laju bunyi 320 m/s. Berapa lamakah setelah pesawat itu lewat diatas kepala anda, anda akan mendengar dentuman sonik?(Hal.77)

20.   Sebuah partikel α adalah inti atom helium. Partikel itu mempunyai  massa m = 6,64 x 10^-27  kg dan muatan q = +2e = 3,2 x 10^-19 C. Bandingkanlah gaya tolakan listrik diantara dua partikel α dengan gaya tarikan gravitasi diantaranya.(Hal. 91)

21.  Berapakah besarnya medan listrik disebuah titik medan yang jauhnya 2,0 m dari sebuah muatan titik  q = 4,0 nC? (Muatan titik itu dapat mewakili sebarang benda yang bermuatan  kecil dengan nilai sebesar q tersebut, asalkan dimensi benda itu jauh lebih kecil daripada jarak dari benda itu ke titik medan). (Hal.96)

22.  Sebuah muatan titik q = -8,0 nC diletakkan di titik asal. Carilah vektor medan listrik dititik medan x = 1,2 m,  y = -1,6 ?( Hal.97)

23.  Jika kita meluncurkan sebuah elektron kedalam medan listrik dengan kecepatan horizontal awal v₀. Bagaimanakah persamaan lintasannya?(Hal.98)

24.  Sebuah konduktor berbentuk berbentuk cincin dengan jari-jari a  mengangkut muatan total Q yang terdistribusi secara homogen disekelilingnya . Carilah medan listrik disebuah titik P yang terletak pada sumbu cincin itu sejauh x dari pusatnya!(Hal. 101)

25.  Carilah medan listrik yang disebabkan oleh sebuah cakram yang jari-jarinya R dengan kerapatan muatan permukaan positif yang homogen (muatan per satuan)Õ, disebuah titik sepanjang sumbu cakram sejauh x dari pusatnya. Anggaplah bahwa x adalah positif!(Hal. 103)

26.  Kita menempelkan muatan positif q  pada sebuah boal konduksi padat dengan jari-jari R . Tentukan E rata-rata disebarang titik di dalam dan diluar bola itu. (Hal. 132)

27.    Muatan listrik didistribusikan secara homogen sepanjang sebuah kawat tipis yang panjangnya tak berhingga. Muatan per satuan panjang adalah  ( yang dianggap positif). Cari medan listrik yang dihasilkan.(ini adalah sebuah representasi aproksimasi medan dari kawat berhingga yang bermuatan homogen, asalkan jarak dari titik medan kekawat itu jauh lebih kecil daripada panjang kawat.)(Hal. 133)

28.  Cari medan listrik yang disebabkan oleh sebuah lembaran tak berhingga yang rata dan tipis yang memiliki muatan positif homogen per satuan luas Õ. (Hal. 134)

29.  Muatan listrik positif Q didistribusikan secara homogen diseluruh volume sebuah bola pengisolasi dengan jari-jari R. Tentukan besarnya medan listrik itu disebuah titik P yang berjarak r dari pusat bola tersebut.( Hal. 135)

30.  Konduktor yang penampangnya diperlihatkan dalam mengangkut muatan total sebesar +3nC. Muatan didalam rongga itu, diisolasi dari konduktor, adalah -5nC. Berapa banyakkah muatan yang ada pada setiap permukaan (sebelah dalam dan sebelah luar) konduktor itu?

(Hal. 137)

31.  Bumi mempunyai muatan listrik netto. Medan listrik yang dihasilkan didekat permukaan bumi dapat diukur dengan instrumen elektronik yang peka: nilai rata-ratanya adalah 150 N/C, yang diarahkan menuju pusat bumi. a) Berapakah kerapatan muatan permukaan yang bersangkutan? b) Berapakah muatan permukaan total dari bumi itu?(Hal. 140)  

32.  Dua muatan titik diletakkan pada sumbu x, q = -e di x =0 dan q₂ = +e di x =a. a) Carilah kerja yang harus dilakukan oleh sebuah gaya luar untuk membawa sebuah muatan titik ketiga q₃ = +e dari tak berhingga ke x = 2a.   b) Carilah energi potensial total dari sistem ketiga muatan itu.( Hal.155) 

33.  sebuah dipol listrik terdiri dari dua muatan titik, q₁ = +12 nC dan q₂  = 12 nC, yang ditempatkan terpisah sejauh 10 cm . Hitung potensial di titik a,b,dan c dengan menambahkan potensial-potensial yang ditimbulkan oleh masing-masing muatan?(Hal. 159)

34.  Hitung energi potensial yang diasosiasikan dengan sebuah muatan titik sebesar +4,0 nC jika muatan titik itu ditempatkan dititik a,b,dan c .(Hal.160)

35.  Sebuah bola konduksi padat yang jari-jarinya R mempunyai muatan total q. Cari potensial diseluruh bagian, baik diluar maupun didalam bola itu.(Hal. 162)

36.  Muatan listrik Q didistribusikan secara homogen sepanjang sebuah garis atau batang tipis yang panjangnya 2a. Cari potensial disebuah titik P sepanjang garis bagi yang tegak lurus batang itu dengan jarak sejauh x dari pusatnya.(Hal.165)

37.  Sebuah kapasitor pelat-sejajar mempunyai kapasitansi sebesar 1,0 F. Jika pelat-pelat itu terpisah 1,0 mm. Berapakah luas pelat-pelat itu? (Hal.195)

38.   Misalkan anda ingin menyimpan 1,00 J energi potensial listrik dalam sebuah volume sebesar 1,00 m³ dalam ruang hampa. a) Berapakah besar medan listrik yang diperlukan ? b) Jika besar medan itu adalah sepuluh kali lebih besar, berapa banyak energi disimpan per meter kubik?

(Hal. 203)

39.  Kawat tembaga berukuran 18 mempunyai diameter sebesar 1,02 mmdan luas penampang A = 8,2 x 10^-7 m². Kawat itu mengangkut arus I = 1,67 A. Carilah a) besarnya medan listrik dalam kawat itu; b) selisih potensial di antara dua titik dalam kawat yang terpisah sejarak 50m; c) hambatan kawat ini sepanjang 50m.( Hal. 231)

40.   Dengan menggunakan aki , kita menambahkan sebuah resistor 4Ω untuk membentuk rangakaian lengkap. Berapa sekarang pembacaan voltmeter?(Hal. 236)

41.   Misalkan resistor 4Ω diganti dengan resistor 8 Ω . Bagaimana pergantian ini mempengaruhi daya yang didispipasikan dalam resistor itu?(Hal. 242)

42.    Hitunglah waktu bebas rata-rata di antara tumbukan-tumbukan dalam tembaga pada suhu kamar!(Hal. 245)

43.  Berapakah hambatan langsir yang diperlukan untuk membuat alat ukur 1,00 mA, 20,0 Ω  yang dijelaskan diatas menjadi sebuah ammeter dengan jangkauan sebesar 0 A sampai 50,0 mA? (Hal. 269)

44.    Bagaimana kita dapat membuat sebuah galvanometer dengan R_c = 20,0 Ω dan I_fs = 0,00100 A menjadi sebuah voltmeter dengan jangkauan maksimum sebesar 10,0 V?(Hal.269)

45.  Sebuah pemanggang roti 1800 W, sebuah panci penggorengan 1,3 kW, dan sebuah lampu 100W disambungkan ke dalam rangkaian 20 A, 120 V yang sama. a)Berapa arus yang ditarik oleh setiap alat itu, dan berapakah hambatan dari setiap alat? b) Apakah gabungan ini akan membuat sekering putus?(Hal.279)

46.  Seberkas sinar proton (q = 1,6 x 10^-19C) bergerak pada laju 3,0 x 10⁵ m/s melalui medan magnetik homogen sebesar 20,0 T yang diarahkan sepanjang sumbu z positif. Kecepatan  setiap proton terletak dalam bidang xz  pada sudut sebesar 30^o terhadap sumbu z positif. Carilah gaya pada proton!(Hal.297)

47.  Sebuah magnetron dalam sebuah oven gelombang mikro memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi f = 2450 MHz Kekuatan medan magnetik.  Berapakah yang diperlukan supaya elektron bergerak dalam lintasan lingkaran dengan frekuensi ini?(Hal. 303)

48.  Anda bermaksud mereproduksi eksperimen e/m Thomson dengan sebuah potensial pencepat sebesar 150 V dan medan listrik pemblok yang besarnya 6,0 x 10⁶N/C. a) pada fraksi laju cahaya berapakah elektron itu bergerak? b) berapakah besar medan magnetik yang akan anda perlukan? c)Dengan medan magnetik ini, apa yang akan terjadi pada sinar elektron itu jika anda menambahkan potensial pencepat diatas 150V?(Hal.307)

49.  Sebuah koil lingkaran dengan jari-jari 0, 0500 m, dengan 30 lilitan kawat, terletak dalam sebuah bidang horizontal. Koil itu mengangkat arus sebesar 5,00 A  dalam arah berlawanan dengan putaran jarum jam bila dipandang dati atas. Koil berada dalam sebuah medan megnetik homogen yang diarahkan ke kanan, sebesar 1,20 T. Carilah besarnya momen magnetik dan torka pada koil!(Hal.314)

50.    Jika koil pada soal diatas berotasi dari posisi awalnya ke posisi di mana momen magnetinya pararel dengan B, berapakah perubahan energi potensialnya?(Hal. 314)

51.  Dua proton bergerak paralel dengan sumbu x dalam arah yang berlawanan dengan laju v  yang sama (yang kecil dibandingkan dengan laju cahaya c). pada saat seperti yang diperlihatkan, carilah gaya listrik dan gaya magnetik pada proton yang sebelah atas, dan tentukan rasio besarnya gaya listrik terhadap besarnya gaya magnetik.(Hal.334)

52.  Konduktor lurus yang panjang mengangkut arus sebesar 100 A. pada jarak berapakah dari sumbu konduktor itu medan magnetik yang disebabkan oleh arus tersebut akan sama besarnya dengan medan magnetik bumi di Pittsburgh(kira-kira 0,5 x 10^-4 T)?(Hal.339)

53.  Dua kabel super konduktor paralel yang lurus dan terpisah 4,5 mm mengangkut arus yang sama sebesar 15.000 A dalam arah berlawanan.haruskah kita khawatir akan kekuatan mekanik kawat-kawat ini?(Hal.342)

54.  Sebuah koil yang terdiri dari 100 simpul lingkaran dengan jari-jari 0,60 m yang mengangkut arus sebesar 5,0 A. a) Carilah medan magnetik disebuah titik sepanjang sumbu sumbu koil itu sejauh 0,80 m dari pusat koil. b) sepanjang sumbu itu, pada jarak berapakah dari pusat itu besarnya medan adalah 1/8 dari besarnya medan dipusat tersebut?(Hal. 345)

55.  Sebuah konduktor silinder dengan jari-jari R mengangkut arus I . Arus itu didistribusikan secara homogen pada luas penampang konduktor. Carilah medan magnetik sebagai fungsi dari jarak r dari sumbu konduktor untuk titik-titik keduanya di dalam (r < R) dan diluar (r > R) konduktor itu.(Hal. 349)

56.   Sebuah magnet permanen dibuat dari material feromagnetik dengan magnetisasi M sebesar kira-kira  8 x 10⁵ A/m. Magnet itu berbentuk kubus dengan sisi-sisi 2 cm. a) Carilah momen dipol magnetik dari magnet itu. b) Perkirakan medan magnetik yang ditimbulkan oleh magnet itu di sebuah titik yang jauhnya 10 cm dari magnet itu sepanjang sumbunya.(Hal. 357)

57.  Seutas koil kawat yang mengandung 500 simpal lingkaran dengan jari-jari 4,00 cm ditemukan di antara kutub-kutub sebuah elektromagnet besar, dimana medan magnetiknya adalah homogen dan pada sudut sebesar 60^o dengan bidang koil itu. medan itu berkurang dengan kecepatan sebesar 0,200 T/S. berapakah besarnya dan kemanakah arahnya tge induksinya itu? (Hal. 379)

58.  Misalkan panjang L adalah 0,10 m, kecepatan v adalah 2,5 m/s, hambatan total simpal adalah 0,030 Ω, dan  B adalah 0,60 T. Carilah £, arus induksi, dan gaya yang bereaksi pada batang itu.(Hal. 386)

59.  Sebuah cakram konduktor dengan jari-jari R, terletak pada bidang xy dan berotasi dengan kecepatan sudut  disekitar sumbu z. Cakram tersebut berada pada medan B  yang konstan dan homogen yang paralel terhadap sumbu z. Carilah tge induksi di antara pusat dan tepi cakram itu.(Hal.386)

60.   Misal selonoida yang panjang dililit dengan 500 lilitan permeter dan arus dalam lilitannya semakin bertambah pada kecepatan sebesar 100 A/s. luas penampang selonoida itu adalah 4,0 cm² = 4,0 x 10^-4 m². a) Carilah besar tge induksi dalam simpal kawat diluar selonoida itu. b) Carilah besar medan listrik induksi di dalam simpal itu jika jari-jarinya adalah 2,0 cm. (Hal. 389)

61.    Dalam satu bentuk koil tesla (yakni sebuah generator bertegangan tinggi)sebuah selonoida panjang l dan luas penampangnya A dililiti secara rapat dengan N₁ lilitan kawat. Sebuah koil dengan N₂ lilitan mengelilingi koil yang terdiri dari N₁ lilitan itu dipusatnya. Carilah induktansi bersama.( Hal.407)

62.  Sebuah solenoida toroida berinti udara dengan luas penampang A dan jari-jari rata-rata r dililit secara rapat dengan N lilitan kawat . tentukanlah induktansi-sendirinya L. Anggaplah bahwa B adalah homogen melalui melalui sebuah penampang (yakni, abaikanlah perubahan B dengan jarak dari sumbu toroida itu).(Hal. 410)

63.  Jiak arus dalam solenoida toroida bertambah secara homogen dari nol ke 6,0 A dalam waktu 3,0 , cari besar dan arah tge induksi-sendiri itu.(Hal.411)

64.  Induksi daya listrik ingin mencari cara yang efesien untuk menyimpan kelebihan energi yang dihasilkan selama jam-jam di mana kebutuhan energi adalah rendah untuk membantu memenuhi kebutuhan pelanggan selama jam-jam di mana kebutuhan energi adalah tinggi. Berapakah induktansi yang akan diperlukan untuk menyimpan 1,00 kWh energi dalam sebuah koil yang dapat mengangkut arus 200 A?(Hal.413)

65.   Dalam sebuah akselerator proton yang digunakan dalam eksperimen fisika partikel, lintasan proton dikontrol oleh magnet yang membelokkannya yang menghasilkan medan magnetik sebesar 6,6 T. Berapakah kerapatan energi dalam medan ini dalam ruang hampa di antara kutub-kutub magnet seperti itu?(Hal.413)

66.  Bila arus dalam sebuah rangkaian R-L sedangkan meluruh, berapakah pecahan dari energi yang disimpan semula dalam induktor itu yang telah didisipasikan setelah 2,3 konstanta waktu?(Hal. 418)

67.   Sebuah sumber daya dc 300 V digunakan untuk diberi muatan suatu kapasitor 25 Setelah kapasitor diberi muatan penuh, kapasitor diputus dari sumber daya tersebut dan disambungkan ke sebuah induktor 10 mH. Hambatan dalam rangkaian itu dapat diabaikan.

a)      Carilah frekuensi dan periode osilasi rangkaian itu

b)      Carilah muatan kapasitor dan arus rangkaian 1,2 ms setelah induktor dan kapasitor itu disambung.(Hal.422)

68.   Tinjaulah sekali lagi rangkaian L-C . a)Carilah energi magnetik dan energi listrik pada t = 0. b) Carilah energi magnetik dan energi listrik pada t = 1,2 ms. (Hal. 422)

69.   Hambatan R berapakah yang diperlukan (dinyatakan dalam L dan C) untuk memberikan frekuensi pada sebuah rangkaian L-R-C yang sama dengan setengah dari frekuensi tak terendam?(Hal.424)

70.   Pelat di belakang komputer pribadi mengatakan bahwa komputer itu menarik 2,7 A dari sebuah jalur 120 V, 60 Hz. Untuk komputer ini, berapakah a) arus rata-rata, b) rata-rata dari kuadrat arus, dan c) amplitudo arus?(Hal. 436)

71.  Dalam rangkaian seri , anggap R= 300 Ω, L = 60mH, C = 0,5 V=50 V, dan = 10.000 rad/s . Carilah reaktansi X_L dan X_c, impedansi Z, amplitudoarus I, sudut fasa ø, dan amplitudo tegangan yang melalui setiap elemen rangkaian.(Hal. 445)

72.  untuk rangkaian seri L-R-C .a) hitunglah daya rata-rata yang dihantarkan keseluruh rangkaian dan kesetiap elemen rangkaian.(Hal. 449)

73.  seorang teman pulang dari eropa membawa sebuah alat yang disa sebut sebagai pembuat kopi terbesar didunia. Sayang sekali, alat itu dirancang beroprasi disebuah jalur 240 V, untuk mendapatkan daya 960 W yang diperlukan. a) Apakah yang dapat dia lakaukan untuk mengoprasikan alat itu pada 120 V. b) Berapakah besarnya arus yang akan ditarik oleh pembuat kopi itu  dari jalur 120V ? c) Berapakah besar hambatan pembuat kopi  itu? (Tegangan adalah nilai rms).(Hal. 455)

74.  untuk gelombang sinusoidal, andaikan bahwa E = 100 V/m = 100 N/C. Carilah nilai B, kerapatan energi per satuan luas S.(Hal.478)

75.  sebuah stasiun radio pada permukaan bumi meradiasi sebuah gelombang  sinusoidal dengan daya total rata-rata sebesar 50kW. Dengan menganggap bahwa pemancaran meradiasikan secara  sama kesegala arah di atas tanah (yang dalam situasi yang nyata cenderung tidak  seperti itu), carilah amplitudo E_maks dan B_maks yang terdeteksi satelit sejauh 100 km dari antena itu.(Hal.478)

76.  sebuah satelit pengorbit bumi mempunyai panel (papan) pengumpul energi surya dengan luas total 4,0 m². Jika radiasi matahari  itu tegak lurus terhadap panel surya dan radiasi seluruhnya diserap, carilah daya surya rata-rata yang diserap dan gaya rata-rata yang di asosiasikan dengan tekanan radiasi.(Hal.480)

77.  panjang gelombang cahaya merah dari sebuah laser helium-neon adalah 633 nm di udara tetapi 474 nm dalam humor encer (aqueous humor) didalam bola mata anda. Hitunglah indeks refraksi dari humor encer  serta laju dan frekuensi cahaya dalam zat ini.(Hal. 502)

78.  Dua  cermin dipasang tegak lurus satu sama lain. Sebuah sinar yang berjalan dalam sebuah bidang yang tegak lurus terhadap kedua cermin direfleksikan dari satu cermin, kemudian direfleksikan ke cermin lain. Kemanakah arah akhir sinar itu relatif terhadap arahnya semula?(Hal.503)

79.  Sebuah periskop untuk kapal selam menggunakan dua prisma 45^o – 45⁰ – 90^o dengan refleksi internal total pada sisi –sisi yang berdekatan ke sudut-sudut 45^o. Periskop itu bocor, dan prisma yang dibawah tertutup dengan air. Terangkan mengapa periskop itu tidak lagi dapat digunakan. (Hal. 506)

80.  Cahaya tak terpolarisasi yang masuk mempunyai intensitas I₀. Carilah intensitas yang ditrasmisikan oleh pemolarisasi pertama dan pemolarisasi kedua jika sudut antara sumbu-sumbu dari kedua saringan adalah 30⁰.(Hal. 511)

81.  Cahaya matahari direfleksikan dari  permukaan licin sebuah kolam renang yang sedang tidak digunakan. a) pada sudut refleksi berapakah cahaya itu seluruhnya terpolarisasi? b) Berapakah sudut refraksi yang bersesuaian untuk cahaya yang ditransmisikan (direfraksikan) kedalam air itu? c) pada malam hari sebuah lampu sorot bawah air dinyalakan pada kolam itu. ulangi bagian a dan b untuk sinar-sinar dari lampu sorot yang menumbuk permukaan licin dar bawah. (Hal. 513)

82.   Anggaplah bahwa setengah bagian kiri dari permukaan cermin yang bersifat merefleksikan ditutupi dengan jelaga nonreflektif. Efek apakah yang akan dimiliki ileh penutupan ini pada bayangan filamen tersebut?(Hal. 539)

83.  Sebuah cermin cekung mempunyai jari-jarikelengkungan dengan nilain mutlak 20 cm. Carilah secara grafis bayangan sebuah benda dalam bentuk sebuah panah yang tegak lurus terhadap sumbu cermin dimasing-masing jarak benda yang berikut ini: a) 30cm, b) 20 cm, c) 10 cm, dan d) 5 cm. Periksalah konstruksi itu dengan menghitung ukuran dan perbesaran setiap bayangan. (Hal. 542)

84.  Sebuah batang gelas berbentuk silinder dalam udara mempunyai indeks refraksi 1,52. Satu ujung degerinda (digosok) menjadi bentuk permukaan setengah bola dengan jari-jari R= 2,00 cm. a) Carilah jarak bayangan dari sebuah benda kecil pada sumbu batang itu, 8,00 cm disebelah kiri dari verteks. b) Carilah perbesaran lateral. (Hal. 546)

85.  Anda diberi sebuah lensa divergen tipis. Anda mendapatkan bahwa seberkas cahaya paralel menyebrang keluar setelah lewat melaui lensa itu, seakan-akan semua sinar itu datang dari sebuah titik 20,0 cm dari pusat lensa itu. anda inginmenggunakan lensa ini untuk membentuk sebuah bayangan maya tegak dengan tingginya 1/3 tinggi benda itu. a)Dimanakah seharusnya benda itu diletakkan? b) Gambarkan sebuah diagram sinar utama. (Hal.555)

86.  Sebuah lensa yang lazim untuk sebuah kamera 35-mm mempunyai panjang focus sebesar 200 mm dan jangkauan perhentian- f dari f/5,6 sampai f/45, a) Berapakah jangkauan diameter celah yang bersangkutan? b) Berapakah jangkauan intensitas yang bersangkutan dari bayangan pada film itu? (Hal. 569)\

87.  Pada sebuah slide berwarna 35-mm yang biasa, luas gambar adalah 24 mm x 36 mm . berapakah panjang fokus yang diperlukan oleh lensa proyeksi itu untuk memproyeksikan sebuah bayangan berukuran 1,2 m x 1,8 m pada sebuah layar yang jauhnya 5,0 m dari lensa itu? (Hal. 570)

88.  Titik dekat dari mata hiperopia tertentu berada 100 cm didepan mata. Untuk melihat dengan jelas sebuah benda yang berada 25 cm didepan mata, lensa kontak apakah yang diperlukan? ( Hal.574)

89.  Titik jauh dari miopia tertentu berada 50 cm didepan mata. Untuk melihat dengan dengan jelas benda-benda yang jauhnya takterhingga, lensa apakah yang diperlukan? Anggaplah lensa dipakai 2 cm didepan mata( Hal. 574)

90.  Anda mempunyai dua lensa plastik, satu cembung-ganda dan yang satu lainnya cekung –ganda, masing-masing dengan panjang fokus yang nilai mutlaknya 10,0 cm. a) lensa yang manakah yang dapat anda gunakan sebagai lensa pembesar sederhana? b) berapakah perbesaran sudutnya? (Hal. 575)

91.  Sebuah lensa cembung datar (plano-convex) gelas mempunyai sisi datar yang mengarah benda. Sisi lainnya mempunyai jari-jari kelengkungan sebesar 30,0 cm. indeks refraksi gelas untuk cahaya violet (panjang gelombang 400nm) adalah 1,517. Warna ungu adalah campuran warna merah dan violet. Jika sebuah benda berwarna ungu ditempatkan 80,0 cm dari lensa ini, dimanakah bayangan violet dan bayang merah terbentu? (Hal.581)

92.  Dalam sebuah eksperimen  interferensi dua celah, celah-celah terpisah dengan jarak 0,2 mm, dan layarnya berjarak 1,0 m. Pita terang ketiga (dengan tidak menghitung pita terang pusat yang lurus kedepan dari celah-celah itu ) didapatkan tergeser 7,5 mm dari pita tengah. Carilah panjang gelombang cahaya yang digunakan.(Hal.593) 

93.  Kita telah menekankan efek interferensi dalam film yang agak tipis. Sebuah lapisan air (n= 1,33)yang tebalnya 1,00 cm di atas sebuah permukaan kaca dengan n = 1,52. Apa yang akan anda lihat jika siku yang agak tebal ini di sinari dari atas?(Hal.602)

94.  Sebuah material lapisan lensa yang lazim digunakan adalah magnesium fluorida MgF₂, dengan n = 1,38. Berapakah ketebalan yang seharusnya dipunyai oleh sebuah lapisan nonreflektif untuk cahaya yang panjang gelombangnya 550nm  jika material lapisan itu di pakaikan untuk kaca dengan n=1,52?(Hal.604)

95.  Sebuah interferometer michelson digunakan dengan cahaya yang panjang gelombangnya 605,78 nm. Jika pengamat memandang pola interferensi tersebut melalui sebuah teleskop dengan lensa mata rambut bersilang, berapa banyakkah pita yang melewati rambut bersilang itu bila cermin M₂ bergerak persis sejauh satu centimeter? (Hal.606)

96.  Sebuah foton sinar gamma yang dipancarkan selama peluruhan inti radioaktif cobalt-60 mempunyai energi sebesar 2,135 x 10^-13 J. Berapakah frekuensi dan panjang gelombang radiasi elektromagnetik ini?(Hal.607)

97.  Anda melewatkan cahaya laser yang panjang gelombangnya 633 nm melalui sebuah celah sempit dan mengamati pola difraksi itu pada sebuah layar yang jauhnya 6,0 m. Anda mendapatkan bahwa jarak antara pusat-pusat minimum pertama diluar daerah terang pusat pada layar itu adalah 32 mm. Berapa lebarkah celah itu? (Hal. 621)

98.  panjang gelombang spektrum tampak secara aproksimasi adalah 400nm (violet) sampai 700nm (merah). Cari lebar sudut dari spektrum tampak orde pertama yang dihasilkan oleh sebuah kisi bidang dengan 600 celah  per milimeter bila cahaya putih jatuh secara normal pada kisi itu. (Hal.629)

99.  Berapakah jumlah celah minimum yang akan diperlukan dalam sebuah kisi untuk memisahkan doblet natrium dalam orde pertama? Dalam orde keempat? (Hal.631)

100.      Sebuah pesawat pengintai dari bumi mencoba mengejar pesawat raung angkasa yang menembakkan misil dengan bergerak dengan laju 0,95 c relatif terhadap bumi. berapakah laju relatifnya terhadap pesawat ruang angkasa itu? (Hal.667)

Sekian

 

9