Kuasai materi cermin dalam fisika dengan kumpulan latihan soal komprehensif ini! Materi cermin merupakan salah satu bab penting yang sering muncul dalam ujian fisika, mulai dari tingkat sekolah menengah hingga persiapan olimpiade. Pemahaman mendalam tentang cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung, termasuk sifat-sifat bayangan, rumus perbesaran, dan diagram sinar, sangat krusial. Latihan soal ini dirancang untuk menguji pemahaman Anda secara menyeluruh, mencakup berbagai tipe pertanyaan seperti pilihan ganda, isian singkat, uraian, dan menjodohkan. Dengan berlatih menggunakan soal-soal ini, Anda akan lebih siap menghadapi berbagai bentuk soal, meningkatkan kemampuan analisis, dan memperkuat konsep-konsep dasar optika geometri. Jangan lewatkan kesempatan untuk mengasah kemampuan fisika Anda dan meraih nilai terbaik!
Contoh Soal soal fisika materi cermin
A. Pilihan Ganda
1. Sebuah benda diletakkan 10 cm di depan cermin datar. Sifat bayangan yang terbentuk adalah…
- A. Nyata, terbalik, diperbesar
- B. Nyata, tegak, sama besar
- C. Maya, tegak, sama besar
- D. Maya, terbalik, diperkecil
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Bayangan pada cermin datar selalu maya, tegak, dan sama besar dengan benda. Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.
2. Jika sudut datang sinar pada cermin datar adalah 30°, maka sudut pantulnya adalah…
- A. 15°
- B. 30°
- C. 60°
- D. 90°
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Menurut Hukum Pemantulan Snellius, sudut datang sama dengan sudut pantul.
3. Cermin yang selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil adalah…
- A. Cermin datar
- B. Cermin cekung
- C. Cermin cembung
- D. Lensa cembung
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Cermin cembung selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil, tidak peduli di mana benda diletakkan.
4. Sebuah benda setinggi 4 cm diletakkan 30 cm di depan cermin cekung dengan jari-jari kelengkungan 20 cm. Jarak fokus cermin cekung adalah…
- A. 10 cm
- B. 15 cm
- C. 20 cm
- D. 30 cm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Jarak fokus (f) cermin cekung adalah setengah dari jari-jari kelengkungan (R), yaitu f = R/2. Jadi, f = 20 cm / 2 = 10 cm.
5. Pada soal nomor 4, jarak bayangan yang terbentuk adalah…
- A. 7,5 cm
- B. 15 cm
- C. 20 cm
- D. 30 cm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Menggunakan rumus cermin: 1/f = 1/so + 1/si. Diketahui f = 10 cm, so = 30 cm. Maka 1/10 = 1/30 + 1/si. 1/si = 1/10 – 1/30 = 3/30 – 1/30 = 2/30 = 1/15. Jadi, si = 15 cm.
6. Pada soal nomor 4, perbesaran bayangan yang terjadi adalah…
- A. 0,25 kali
- B. 0,5 kali
- C. 1 kali
- D. 2 kali
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Perbesaran M = |si/so| = |15 cm / 30 cm| = 0,5 kali.
7. Sifat bayangan yang terbentuk pada soal nomor 4 adalah…
- A. Maya, tegak, diperbesar
- B. Nyata, tegak, diperkecil
- C. Maya, terbalik, diperkecil
- D. Nyata, terbalik, diperkecil
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Karena so > R (30 cm > 20 cm) atau so > 2f (30 cm > 20 cm), bayangan yang terbentuk pada cermin cekung adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.
8. Bagian cermin cekung yang permukaannya melengkung ke dalam dan berfungsi mengumpulkan cahaya disebut…
- A. Konvergen
- B. Divergen
- C. Paralel
- D. Transparan
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Cermin cekung memiliki sifat konvergen, yaitu mengumpulkan sinar pantul ke satu titik fokus.
9. Jika sebuah benda diletakkan di titik fokus (F) cermin cekung, maka bayangan yang terbentuk akan…
- A. Nyata, terbalik, diperkecil
- B. Maya, tegak, diperbesar
- C. Nyata, tegak, sama besar
- D. Di tak hingga
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Ketika benda diletakkan tepat di titik fokus cermin cekung, sinar-sinar pantul akan sejajar, sehingga bayangan terbentuk di tak hingga.
10. Cermin cembung sering digunakan sebagai kaca spion kendaraan karena…
- A. Memperbesar bayangan objek
- B. Menghasilkan bayangan nyata
- C. Memiliki bidang pandang yang luas
- D. Tidak memantulkan cahaya
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Cermin cembung menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil, yang memungkinkan area pandang yang lebih luas.
11. Sebuah cermin cembung memiliki jari-jari kelengkungan 40 cm. Jarak fokus cermin ini adalah…
- A. 20 cm
- B. -20 cm
- C. 40 cm
- D. -40 cm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Jarak fokus cermin cembung adalah setengah dari jari-jari kelengkungan, dan bernilai negatif karena fokusnya maya (di belakang cermin). Jadi, f = -R/2 = -40/2 = -20 cm.
12. Benda diletakkan 10 cm di depan cermin cembung dengan fokus 15 cm. Jarak bayangan yang terbentuk adalah…
- A. -6 cm
- B. 6 cm
- C. -30 cm
- D. 30 cm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Menggunakan rumus cermin: 1/f = 1/so + 1/si. Diketahui f = -15 cm (untuk cermin cembung), so = 10 cm. Maka 1/(-15) = 1/10 + 1/si. 1/si = -1/15 – 1/10 = -2/30 – 3/30 = -5/30 = -1/6. Jadi, si = -6 cm. Tanda negatif menunjukkan bayangan maya.
13. Sinar datang sejajar sumbu utama pada cermin cekung akan dipantulkan melalui…
- A. Pusat kelengkungan (R)
- B. Titik tak hingga
- C. Titik fokus (F)
- D. Titik tengah cermin
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: Salah satu sinar istimewa cermin cekung adalah sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus (F).
14. Sinar datang menuju titik fokus (F) pada cermin cembung akan dipantulkan…
- A. Sejajar sumbu utama
- B. Melalui pusat kelengkungan
- C. Melalui titik fokus
- D. Kembali ke arah datangnya sinar
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Salah satu sinar istimewa cermin cembung adalah sinar yang datang seolah-olah menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
15. Jika benda diletakkan di antara titik fokus (F) dan pusat kelengkungan (R) pada cermin cekung, sifat bayangan yang terbentuk adalah…
- A. Nyata, terbalik, diperbesar
- B. Maya, tegak, diperbesar
- C. Nyata, terbalik, diperkecil
- D. Maya, tegak, diperkecil
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Untuk cermin cekung, jika benda di antara F dan R, bayangan akan terbentuk di luar R, bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.
16. Rumus umum cermin adalah…
- A. f = R/2
- B. 1/f = 1/so + 1/si
- C. M = hi/ho
- D. n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: B
Pembahasan: Rumus umum cermin adalah 1/f = 1/so + 1/si, di mana f adalah jarak fokus, so adalah jarak benda, dan si adalah jarak bayangan.
17. Cermin cekung digunakan dalam alat…
- A. Senter
- B. Kaca spion
- C. Kacamata minus
- D. Periskop
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Cermin cekung dapat mengumpulkan cahaya, sehingga cocok digunakan pada senter untuk memfokuskan cahaya ke depan.
18. Sebuah objek diletakkan 20 cm di depan cermin cekung dengan jarak fokus 15 cm. Ketinggian benda 2 cm. Berapakah ketinggian bayangan?
- A. 2 cm
- B. 4 cm
- C. 6 cm
- D. 8 cm
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: C
Pembahasan: 1/f = 1/so + 1/si => 1/15 = 1/20 + 1/si => 1/si = 1/15 – 1/20 = 4/60 – 3/60 = 1/60 => si = 60 cm. Perbesaran M = |si/so| = |60/20| = 3 kali. Ketinggian bayangan hi = M × ho = 3 × 2 cm = 6 cm.
19. Cermin yang memiliki titik fokus maya (berada di belakang cermin) adalah…
- A. Cermin datar
- B. Cermin cekung
- C. Lensa cembung
- D. Cermin cembung
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: D
Pembahasan: Cermin cembung memiliki titik fokus yang berada di belakang cermin, yang merupakan titik fokus maya.
20. Jarak antara pusat kelengkungan (R) dan titik fokus (F) pada cermin adalah…
- A. Sama dengan jarak fokus (f)
- B. Dua kali jarak fokus (2f)
- C. Setengah jarak fokus (f/2)
- D. Tidak memiliki hubungan tetap
Lihat Kunci Jawaban
Jawaban: A
Pembahasan: Titik fokus (F) berada tepat di tengah-tengah antara cermin dan pusat kelengkungan (R). Jadi jaraknya sama dengan jarak fokus (f).
B. Isian Singkat
1. Pada cermin datar, perbesaran bayangan selalu bernilai…
Jawaban: 1
2. Sifat bayangan yang selalu dihasilkan oleh cermin cembung adalah maya, tegak, dan…
Jawaban: diperkecil
3. Titik tempat berkumpulnya sinar-sinar pantul yang datang sejajar sumbu utama pada cermin cekung disebut…
Jawaban: titik fokus
4. Jika benda diletakkan di ruang I cermin cekung (antara cermin dan F), sifat bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak, dan…
Jawaban: diperbesar
5. Sebuah cermin cekung memiliki jarak fokus 12 cm. Berapakah jari-jari kelengkungan cermin tersebut?
Jawaban: 24 cm
C. Menjodohkan
1. Jodohkan istilah-istilah optika berikut dengan definisi atau karakteristik yang tepat.
| Premis | Respon |
|---|---|
| Titik Fokus | Titik tempat berkumpulnya sinar pantul sejajar sumbu utama |
| Pusat Kelengkungan | Titik pusat bola cermin |
| Cermin Datar | Perbesaran selalu 1 kali |
| Cermin Cembung | Selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, diperkecil |
2. Jodohkan jenis cermin dengan contoh aplikasinya yang paling umum.
| Premis | Respon |
|---|---|
| Cermin Datar | Cermin rias dinding |
| Cermin Cekung | Cermin senter |
| Cermin Cembung | Kaca spion kendaraan |
D. Uraian
1. Jelaskan perbedaan mendasar antara cermin cekung dan cermin cembung, termasuk sifat-sifat bayangan yang umumnya dihasilkan oleh keduanya.
Cermin cekung (konvergen) memiliki permukaan pantul melengkung ke dalam dan dapat mengumpulkan sinar. Sifat bayangan yang dihasilkan bervariasi tergantung posisi benda: bisa nyata, terbalik (diperkecil, sama besar, atau diperbesar), atau maya, tegak, dan diperbesar (jika benda di ruang I). Cermin cembung (divergen) memiliki permukaan pantul melengkung ke luar dan menyebarkan sinar. Cermin cembung selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil, tidak peduli di mana benda diletakkan.
2. Gambarkan diagram sinar untuk pembentukan bayangan pada cermin cekung jika benda diletakkan di antara titik fokus (F) dan pusat kelengkungan (R). Jelaskan sifat bayangan yang terbentuk.
Diagram sinar akan menunjukkan: 1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui F. 2. Sinar datang melalui F dipantulkan sejajar sumbu utama. 3. Titik potong kedua sinar pantul adalah lokasi bayangan. Bayangan akan terbentuk di luar R, bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.
3. Sebuah benda diletakkan 15 cm di depan cermin cembung yang memiliki jarak fokus 10 cm. Hitunglah: a) Jarak bayangan, b) Perbesaran bayangan, c) Sifat bayangan yang terbentuk.
Diketahui: so = 15 cm, f = -10 cm (cermin cembung). a) Jarak bayangan (si): 1/f = 1/so + 1/si => 1/(-10) = 1/15 + 1/si => 1/si = -1/10 – 1/15 = -3/30 – 2/30 = -5/30 = -1/6. Maka si = -6 cm. b) Perbesaran (M): M = |si/so| = |-6 cm / 15 cm| = 6/15 = 0,4 kali. c) Sifat bayangan: Maya (karena si negatif), tegak, dan diperkecil (karena M < 1).
4. Mengapa cermin datar tidak dapat digunakan sebagai cermin pembesar atau pengecil?
Cermin datar selalu menghasilkan bayangan dengan perbesaran 1 kali. Ini berarti tinggi bayangan selalu sama dengan tinggi benda. Selain itu, jarak bayangan juga sama dengan jarak benda. Oleh karena itu, cermin datar hanya berfungsi untuk memantulkan bayangan yang sama persis dengan objek aslinya dalam ukuran dan posisi relatif (maya, tegak), sehingga tidak dapat memperbesar atau memperkecil objek.
5. Jelaskan tiga sinar istimewa pada cermin cekung dan bagaimana sinar-sinar tersebut digunakan untuk menentukan posisi dan sifat bayangan.
Tiga sinar istimewa cermin cekung adalah: 1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus (F). 2. Sinar datang melalui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama. 3. Sinar datang melalui pusat kelengkungan (R) dipantulkan kembali melalui R. Untuk menentukan posisi dan sifat bayangan, cukup menggunakan minimal dua dari tiga sinar istimewa ini. Titik perpotongan sinar-sinar pantul akan menunjukkan lokasi kepala bayangan. Dari lokasi ini dapat ditentukan apakah bayangan nyata/maya, tegak/terbalik, dan diperbesar/diperkecil.