Fisika - Cermin dan Sifat bayangannya

(Pengertian Cermin dan Sifat Bayangan) –Cermin merupakan suatu benda yang sangat halus dan mampu memantulkan cahaya. Dibawah ini merupakan beberapa sifat bayangan dalam cermin.

1. Cermin Datar
Permukaan cermin datar sangat halus dan memiliki permukaan yang datar pada bagian pemantulannya, biasanya terbuat dari kaca. Di belakang kaca dilapisi logam tipis mengilap sehingga tidak tembus cahaya.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

• Ketika kita bercermin, bayangan kita tidak pernah dapat dipegang atau ditangkap dengan layar. Bayangan seperti itu disebut bayangan maya atau bayangan semu.
• Bayangan maya selalu terletak di belakang cermin. Bayangan ini terbentuk karena sinar-sinar pantul yang teratur pada cermin.

Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut:
a. Bayangannya maya.
b. Bayangannya sama tegak dengan bendanya.
c. Bayangannya sama besar dengan bendanya.
d. Bayangannya sama tinggi dengan bendanya.

2. Cermin Cekung
Cermin cekung memiliki permukaan pemantul yang bentuknya melengkung atau membentuk cekungan. Garis normal pada cermin cekung adalah garis yang melalui pusat kelengkungan, yaitu di titik M atau 2F. Sinar yang melalui titik ini akan dipantulkan ke titik itu juga.

Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar pantul atau konvergen. Ketika sinar-sinar sejajar dikenakan pada cermin cekung, sinar pantulnya akan berpotongan pada satu titik. Titik perpotongan tersebut dinamakan titik api atau titik fokus (F).

Ketika sinar-sinar datang yang melalui titik fokus mengenai permukaan cermin cekung, ternyata semua sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. Akan tetapi, jika sinar datang dilewatkan melalui titik M (2F), sinar pantulnya akan dipantulkan ke titik itu juga.

Sinar Istimewa pada Cermin Cekung adalah sebagai berikut:
a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
b. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan ke titik itu juga.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung
Jika kita bercermin pada cermin cekung, kita tidak akan mendapatkan bayanganmu selalu di belakang cermin.

Ketika kita meletakkan sebuah benda dengan jarak lebih besar daripada titik fokus cermin cekung, bayangan benda yang terjadi selalu nyata karena merupakan perpotongan langsung sinar-sinar pantulnya (di depan cermin cekung). Akan tetapi, ketika benda kita letakkan pada jarak di antara titik fokus dan cermin, kita tidak akan mendapatkan bayangan di depan cermin. Bayangan benda akan kelihatan di belakang cermin cekung, diperbesar, dan tegak.

3. Cermin Cembung
Pada cermin cembung, bagian mukanya berbentuk seperti kulit bola, tetapi bagian muka cermin cembung melengkung ke luar. Titik fokus cermin cembung berada di belakang cermin sehingga bersifat maya dan bernilai negatif.

Cermin cembung memiliki sifat menyebarkan sinar (divergen). Jika sinar-sinar pantul pada cermin cembung kamu perpanjang pangkalnya, sinar akan berpotongan di titik fokus (titik api) di belakang cermin. Pada perhitungan, titik api cermin cembung bernilai negatif karena bersifat semu.

Sinar-sinar pantul pada cermin cembung seolah-olah berasal dari titik fokus menyebar ke luar. Seperti halnya pada cermin cekung.
Pada cermin cembung pun berlaku sinarsinar istimewa:
a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.
b. Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang menuju titik M (2F) akan dipantulkan seolah-olah dari titik itu juga.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung
Bayangan yang terbentuk pada cermin cembung selalu maya dan berada di belakang cermin. Mengapa demikian? Secara grafis, kita cukup menggunakan dua berkas sinar istimewa untuk mendapatkan bayangan pada cermin cembung.

(Cemin Cembung, Cermin Cekung, Cermin Datar, Sifat Cermin, Sifat-sifat cermin, maya, semu)

Kunjungi juga ya

www.kusumaadi.weebly.com

Jangan lupa ya !

Bunyi - fisika

Bunyi

           Gelombang Transversal : 1λ = 1 bukit + 1 lembah                         ·      Gelombang longitudinal: 1λ = 1 rapatan +1 renggangan     Bunyi  ·      Syarat terjadi bunyi:   a.    Harus ada sumber bunyi  b.    Harus ada medium (padat, cair, gas)  c.    Harus ada penerima (pendengar)  ·      Bunyi dibedakan berdasarkan frekuensinya ada 3:  a.    Audiosonik (20Hz-20000 Hz): masih dapat didengar manusia  b.    Infrasonic (kurang dari 20 Hz): dapat didengar anjing, lumba-lumba  c.    Ultrasonik (di atas 20000 Hz): untuk mengukur kedalaman laut  ·      Rumus Bunyi: 
Keterangan:  v = cepat rambat bunyi (m/s)  λ = panjang gelombang bunyi (m)  T = periode bunyi (sekon)  s = jarak sumber bunyi terhadap pendengar (m)  t = waktu tempuh (sekon)  ·      Resonansi: peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain.  ·      Syarat terjadi resonansi: frekuensi kedua benda harus sama  ·      Pemantulan bunyi untuk mengukur kedalaman laut:   
     Keterangan:   h = kedalaman laut (m)  v = kecepatan bunyi di dalam air (m/s)  t = waktu unyi bolak-balik (sekon)

BUNYI
1. Pendahuluan.
Bunyi dihubungkan dengan indera pendengaran kita, dan berarti juga dengan fisiologi telinga dan fisiologi otak yang menerjemahkan sensasi yang mencapai telinga. Istilah bunyi juga berhubungan dengan sensasi fisik yang merangsang telinga kita, yaitu : Gelombang Longitudinal.
Kita dapat membedakan tiga aspek bunyi. Pertama, pasti ada sumber bunyi; dan seperti halnya dengan semua gelombang, sumber gelombang bunyi merupakan benda yang bergetar. Kedua, energi yang dipindahkan dari sumber dalam bentuk gelombang bunyi longitudinal. Dan ketiga, bunyi dideteksi oleh telinga atau sebuah alat.
Ada dua aspek dari setiap bunyi yang dirasakan oleh pendengaran manusia mendengar. Aspek ini adalah”Kenyaringan” dan ”Ketinggian”, dan masing-masing menyatakan sensasi subyektif. Kenyaringan berhubungan dengan energi  pada gelombang bunyi. Dan Ketinggian bunyi menyatakan apakah bunyi tersebut tinggi, seperti bunyi suling atau biola, atau rendah, seperti bunyi bass drum atau senar bass. Atau dengan kata lain Ketinggian merupakanIntensitas Gelombang. Intensitas didefinisikan sebagai energi yang dibawa sebuah gelombang per satuan waktu melalui satuan luas dan sebanding dengan kuadrat amplitudo gelombang. Karena energi per satuan waktu adalah daya, intensitas memiliki satuan daya per satuan luas atau watt/meter² (W/m²).
2. Sifat-sifat Bunyi.
Bunyi ditimbulkan oleh benda yang bergetar, dan dirambatkan berupa rapatan dan renggangan molekul‑molekul medium yang dilaluinya. Tanpa medium (hampa/vakum), bunyi tak dapat merambat. Gelombang bunyi termasuk gelombang longitudinal. Bunyi hanya dapat didengar jika ada penerima yang berada di dekat atau dalam jangkauan sumber bunyi.
Syarat‑syarat untuk terjadi dan terdengarnya bunyi antara lain:

1. Ada benda yang bergetar (sumber bunyi).
2. Ada zat antara (medium) tempat merainbat­ nya bunyi.
3. Ada penerima yang berada di dekat atau dalam jangkauan sumber bunyi.

3.  Cepat Rambat Bunyi. 
3.1. Definisi
Cepat rambat bunyi didefinisikan sebagai hasil bagi antara jarak sumber bunyi ke pendengar dan selang waktu yang dibutuhkan bunyi untuk merambat sampai ke pendengar. Secara matematis :
Dengan v = cepat rambat bunyi (m/s), s = jarak sumber bunyi ke pendengar (m), dan   t = selang waktu yang diperlukan bunyi untuk merambat sampai ke pendengar (s). Seperti halnya berlaku untuk gelombang lain, pada gelombang bunyi pun berlaku rumus :
dengan v = cepat rambat bunyi (m/s), λ = panjang gelombang bunyi (m), dan f = frekuensi bunyi (Hz).
2.2. Pengaruh Suhu Pada Cepat Rambat Bunyi
Cepat rambat bunyi bergantung pada suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, semakin besar cepat rambat bunyi, atau semakin rendah suhu udara, semakin kecil cepat rambat bunyi. Dalam hal ini berlaku rumus:
dengan V = cepat rambat bunyi pada suhu T ⁰C, V₀ = cepat rambat bunyi pada suhu 0 ⁰C, dan T = suhu udara (⁰C).
3.3. Perambatan Bunyi Pada Berbagai Zat
Bunyi dapat merambat pada zat padat, zat cair, dan gas. Bunyi merambat paling baik dalam zat padat dan paling buruk dalam gas. Hal ini disebabkan, dalam padatan jarak antar partikelnya sangat berdekatan sehingga energi yang dibawa oleh getaran mudah dipindahkan dari satu partikel ke partikel lainnya.
4. Audiosonik, Infrasonik, Ultrasonik dan Ultrasonik. 
Audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya berkisar antara 20 Hz – 20.000 Hz. Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya di bawah 20 Hz. Ultrasonik adalah bunyi yang frekuensinya di atas 20.000 Hz. Manusia hanya dapat mendengar audio­ sonik. Infrasonik dapat didengar oleh jangkrik dan anjing, sedangkan ultrasonik dapat di dengar oleh kelelawar dan juga anjing. Ultrasonik digunakan oleh manusia di antaranya untuk kacamata tunanetra, mengukur kedalaman laut, dan ultrasonografi (USG).
5. Nada Bunyi, Kuat Bunyi dan Warna Bunyi. 
5.1. Nada dan Desah
Nada adalah bunyi yang frekuensinya tetap. Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur. Nada bunyi bergantung pada frekuensi sumber bunyi. Semakin tinggi frekuensi sumber bunyi, semakin tinggi nada bunyi yang dihasilkannya. Sebaliknya, semakin rendah frekuensi sumber bunyi, semakin rendah nada bunyi yang dihasilkannya.
5.2. Kuat Bunyi
Kuat Bunyi (Intensitas Bunyi) adalah keras atau lemahnya bunyi yang terdengar. Kuat bunyi bergantung pada amplitudo. Semakin besar amplitudo getaran sumber bunyi, semakin keras bunyi yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin kecil amplitudo getaran sumber bunyi, semakin lemah bunyi yang dihasilkannya. Telinga manusia dapat mendeteksi bunyi dengan intensitas serendah 10^-12 W/m² dan setinggi 1 W/m². Tingkat Intensitas, β, dari bunyi didefinisikan dalam intensitasnya, I, sebagai berikut :
(dalam dB)
dimana I₀ adalah intensitas tingkat acuan, dan logaritma adalah dari basis 10. I₀ biasanya diambil dari intensitas minimum yang dapt didengar manusia (ambang pendengaran).
5.3. Kualitas Bunyi atau Timbre
Umumnya, sumber nada tidak bergetar hanya pada nada dasarnya, tetapi disertai pula oleh nada‑nada atasnya. Gabungan nada dasar dan nada‑nada atas menghasilkan bentuk gelombang tertentu untuk setiap sumber nada yang menunjukkan kualitas bunyi atau timbre dari sumber nada. Sebagai contoh, nada suling dan nada terompet pada frekuensi yang dibedakan bunyinya.

1. 5. Hukum Marsene.

Menurut Marsenne, faktor‑faktor yang mempengaruhi frekuensi alamiah sebuah senar, dawai, atau kawat adalah sebagai berikut:

1. panjang senar; semakin panjang senarnya, semakin rendah frekuensinya;
2. luas penampang senar; semakin tebal senarnya, semakin rendah frekuensinya;
3. tegangan senar; semakin tegang (ken­cang) senarnya, semakin tinggi fre­kuensinya;
4. massa jenis senar; semakin kecil massa jenis senar, semakin tinggi frekuensinya.

6. Resonansi. 
Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda bila benda lain digetarkan di dekatnya. Resonansi terjadi apabila frekuensi benda yang bergetar sama dengan frekuensi alami benda yang ikut bergetar. Bila sebuah garputala digetarkan di atas tabung berisi kolom udara, udara pada tabung akan beresonansi apabila panjang kolom udara dalam tabung merupakan bilangan ganjil kali panjang gelombang. Secara matematis di­ tuliskan:
l = (bilangan ganjil) x ½ λ
dengan l = panjang kolom udara dalam tabung (m) dan λ = panjang gelombang bunyi (m).
8. pemantulan Bunyi. 
Bunyi akan dipantulkan apabila mengenai permukaan‑permukaan keras.
8.1. Hukum Pemantulan Bunyi
Bunyi hukum pernantulan bunyi sebagai ber­ikut

1. Bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang dan berpotongan di satu titik.
2. Sudut datang sama dengan sudut pantul.

8.2. Manfaat Pemantulan Bunyi
Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan antara lain untuk :

1. menentukan cepat rambat bunyi di udara,
2. melakukan survei geofisika untuk men­deteksi lapisan‑lapisan batuan yang mengandung minyak bumi, mendeteksi cacat dan retak pada logam, dan,
3. mengukur ketebalan pelat logam.

8.3. Macam‑macam Bunyi Pantul

1. Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli, terjadi jika jarak antara sumber bunyi dan bidang pemantul sangat dekat sehingga bunyi pantul bersamaan waktunya dengan bunyi asli.
2. Gaung atau kerdam, yaitu bunyi pantul yang sebagian bersamaan dengan bunyi aslinya sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas.
3. Gema, yaitu bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli selesai diucapkan/ dibunyikan.

9. Efek Doppler. 
Efek Doppler adalah efek berubahnya frekuensi yang terdengar oleh pendengar karena gerak sumber bunyi atau pendengar. Jika sumber bunyi mendekati pendengar, maka pendengar akan menerima getaran yang lebih banyak sehingga frekuensi bunyi lebih tinggi. Sebalik­nya, jika sumber bunyi menjauhi pendengar, pendengar akan menerima getaran lebih sedikit sehingga frekuensi bunyi lebih rendah, tetapi frekuensi asal tidak berubah.

Contoh Soal :

1. Bagaimana bunyi dapat terjadi ?. (Jawab) Bunyi ditimbulkan oleh benda yang bergetar, getaran ini merambat melalui udara dan sampai ke telinga kita.
2. Bunyi merambat di udara berupa ……..
   1. a.      Rapatan dan renggangan
   2. b.      Bukit dan lembah gelombang
   3. c.      Gelombang transversal
   4. d.      Puncak dan rapatan

(Jawab : A) Bnyi merambat di udara berupa rapatan dan renggangan. Jadi bunyi termasuk gelombang longitudinal.

1. Gelombang bunyi tidak dapat merambat dalam ……..
   1. a.      Zat padat
   2. b.      Zat cair
   3. c.      Udara
   4. d.      Ruang hampa

(Jawab : D) Bunyi termasuk gelombang mekanik sehingga memerlukan medium untuk perambatannya. Medium perambatan bunyi bisa berupa zat padat, zat cair, dan gas (udara). Jadi bunyi tidak dapat merambat di runag hampa.

1. Bunyi petir terdengar 1,5 detik setelah kilatan cahaya terlihat. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s dan kecepatan cahaya di udara 3 x 10⁸ m/s. Dapat diperkirakan berapa jarak sumber petir ke pengamat ?. (Jawab) Dari soal diketahui : waktu yang diperlukan bunyi petir untuk merambat t = 1,5 detik, cepat rambat bunyi di udara v = 340 m/s. Hati-hati jangan menggunakan kecepatan cahaya 3 x 10⁸ m/s untuk menghitung jarak sumber bunyi ke pengamat. Jadi, s = v x t

= (340 m/s) x 1,5 detik)
= 510 m

1. Pada jarak 750 meter dari pengamat, seseorang memukul kentongan. Jika bunyi kentongan baru terdengar 1,5 detik setelah pemukul mengenai kentongan, maka cepat rambat bunyi adalah :

a. 375 m/s                    c. 875 m/s
b. 500 m/s                    d. 1.125 m/s
(Jawab : B) Dari soal diketahui jarak (s) = 750 m; waktu (t) = 1,5 detik. Maka cepat rambat bunyi (v) adalah : v = s/t = 750 m/ 1,5 detik = 500 m/s.

1. Perhatikan pernyataan berikut :
   1. Tinggi kolom udara kelipata ganjil dari ¼ λ
   2. Tinggi kolom udara kelipata ganjil dari 3/4 λ
   3. Frekuensi benda sama dengan frekuensi sumber bunyi
   4. Frekuensi benda tidak sama dengan frekuensi sumber bunyi

Syarat-syarat terjadinya resonansi bunyi sesuai dengan pernyataan nomor :
a. 1 dan 3        c. 2 dan 3
b. 1 dan 4        d. 2 dan 4
(Jawab : A) Syarat terjadinya resonansi antara lain :

1. Frekuensi sumber bunyi atau sumber getaran sama dengan frekuensi benda.
2. Ruang udara yang tingginya kelipatan ganjil dari panjang gelombang yang bergetar akan terjadi resonansi.

Rangkuman :

1. Bunyi merambat sebagai gelombang longitudinal di udara dan materi lain. Di udara, laju bunyi bertambah terhadap temperatur.
2. Ketinggian nada bunyi bergantung pada frekuensi sumber bunyi. Semakin tinggi frekuensi sumber bunyi, semakin tinggi nada bunyi yang dihasilkannya. Sebaliknya, semakin rendah frekuensi sumber bunyi, semakin rendah nada bunyi yang dihasilkannya.
3. Jangkauan pendengaran dari frekuensi untuk manusia sekitar 20 sampai 20.000 Hz    (1 Hz = 1 siklus per detik).
4. Efek Doppler adalah efek berubahnya frekuensi yang terdengar oleh pendengar karena gerak sumber bunyi atau pendengar. Jika sumber bunyi mendekati pendengar, maka pendengar akan menerima getaran yang lebih banyak sehingga frekuensi bunyi lebih tinggi dan sebalik­nya.

Ilmu Pengetahuan Sekitar

Soal !
1. Padahal langit berwarna biru, tetapi kenapa langit sore berwarna merah ?
2. Mengapa pesawat bisa terbang padahal berat ?
3. Kenapa kompas selalu menunjukkan arah Utara ?
4. Kenapa jendela Kereta Api berubah menjadi cermin ketika malam hari ?
5. Kenapa jet coaster tidak jatuh ?
6. Apakah energi akan habis ?
7. Kenapa air tidak tumpah meski dibalik ?
8. Kenapa bintang yang terlihat di setiap musim berbeda ?
9. Kenapa bunyi sirene berubah ?
10. Kenapa setiap kita berada dalam situasi gawat, kita merasa berdebar-debar ?