A. Getaran dan Besaran-besarannya
Getaran adalah gerakan bolak-balik suatu benda secara teratur melalui
titik pusat (titik kesetimbangan). Contohnya adalah senar gitar yang dipetik
atau ayunan anak-anak yang sedang dimainkan.
Besaran dalam Getaran:
1. Amplitudo (A): Simpangan atau jarak terjauh dari titik tengah.
Satuannya meter (m).
2. Periode (T): Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu kali getaran
penuh. Satuannya sekon (s).
3. Frekuensi (f): Banyaknya getaran yang terjadi dalam satu detik.
Satuannya Hertz (Hz).
Contoh Soal:
Diketahui:
Sebuah bandul bergetar sebanyak 40 kali dalam waktu 10 detik.
Ditanyakan:
Berapa Frekuensi (f) dan Periodenya (T)?
Dijawab:
f = jumlah getaran / waktu = 40 / 10 = 4 Hz.
T = waktu / jumlah getaran = 10 / 40 = 0,25 sekon.
Hubungan Panjang Tali dengan Getaran:
Berdasarkan percobaan, panjang tali sangat memengaruhi periode getaran.
Semakin panjang tali yang digunakan, maka waktu yang dibutuhkan untuk satu kali
ayunan (periode) akan semakin besar atau lama. Sebaliknya, semakin pendek tali,
periode getarannya semakin kecil atau cepat.
B. Gelombang dan Kecepatan Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat dari satu tempat ke tempat lain
sambil membawa energi. Berdasarkan arah rambatnya, gelombang dibagi menjadi
dua:
1. Gelombang Transversal: Arah getarnya tegak lurus dengan arah rambat
(berbentuk bukit dan lembah). Contoh: gelombang tali, gelombang air laut.
2. Gelombang Longitudinal: Arah getarnya sejajar dengan arah rambat
(berbentuk rapatan dan renggangan). Contoh: gelombang bunyi, pegas (slinky).
Besaran dan Rumus Gelombang:
Cepat rambat gelombang (v) dipengaruhi oleh panjang gelombang (λ atau
lamda) dan frekuensi (f).
Rumus: v = λ × f
Contoh Soal:
Diketahui:
Sebuah gelombang memiliki panjang (λ) 2 meter dan frekuensi (f) 5 Hz.
Ditanyakan:
Berapa cepat rambat gelombangnya (v)?
Dijawab:
v = λ × f = 2 × 5 = 10 m/s.
C. Bunyi dan Penerapannya
Bunyi adalah gelombang longitudinal yang dihasilkan oleh benda yang
bergetar. Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi:
• Infrasonik: Frekuensi kurang dari 20 Hz (bisa didengar
jangkrik/anjing).
• Audiosonik: Frekuensi 20 Hz - 20.000 Hz (bisa didengar manusia).
• Ultrasonik: Frekuensi lebih dari 20.000 Hz (bisa didengar
kelelawar/lumba-lumba).
Penerapan Bunyi Pantul (Sonar):
Bunyi pantul digunakan manusia untuk mengukur kedalaman laut atau
mendeteksi benda di bawah air.
Rumus Kedalaman: s = (v × t) / 2
Contoh Soal:
Diketahui:
Bunyi dikirim ke dasar laut dan pantulannya diterima kembali setelah 2
detik. Cepat rambat bunyi di air = 1.500 m/s.
Ditanyakan:
Berapa Kedalaman laut tersebut (s)?
Dijawab:
s = (1.500 × 2) / 2 = 1.500 meter.
D. Cahaya dan Alat Optik
Cahaya memiliki sifat: merambat lurus, dapat dipantulkan, dapat
dibiaskan, dan menembus benda bening. Fenomena alam seperti pelangi terjadi
karena pembiasan dan penguraian cahaya matahari oleh titik air hujan.
Cermin dan Lensa:
• Cermin Datar: Bayangan tegak, sama besar, dan tertukar kiri-kanannya.
Digunakan untuk cermin rias.
• Cermin Cekung: Mengumpulkan cahaya. Digunakan pada reflektor lampu
senter.
• Cermin Cembung: Menyebarkan cahaya. Digunakan pada spion kendaraan
agar jangkauan terlihat luas.
• Lensa Cembung: Mengumpulkan cahaya, digunakan pada kacamata rabun
dekat.
• Lensa Cekung: Menyebarkan cahaya, digunakan pada kacamata rabun jauh.
Alat Optik:
1. Mata: Bekerja dengan membiaskan cahaya lewat lensa mata dan ditangkap
oleh retina (sebagai layar).
2. Kamera: Memiliki lensa cembung dan film/sensor (mirip retina) untuk
menangkap bayangan benda.
3. Mikroskop: Menggunakan dua lensa cembung untuk melihat benda yang
sangat kecil.
4. Teropong Bintang: Untuk melihat benda langit, bayangannya terbalik.
5. Teropong Bumi: Memiliki lensa tambahan (lensa pembalik) agar bayangan
benda di bumi yang jauh terlihat tegak.
E. Ujian Sumatif (Pilihan Ganda)
Pilihlah jawaban yang paling benar dengan memberi tanda silang pada
pilihan A, B, C, atau D!
1. Gerak
bolak-balik secara teratur melalui titik kesetimbangan disebut...
A. Gelombang
B. Getaran
C. Bunyi
D. Cahaya
2. Jarak
terbesar dari titik kesetimbangan pada getaran dinamakan...
A. Amplitudo
B. Frekuensi
C. Periode
D. Panjang gelombang
3. Satuan
Frekuensi dalam Sistem Internasional (SI) adalah...
A. Watt
B. Joule
C. Hertz
D. Sekon
4. Contoh
gelombang transversal dalam kehidupan sehari-hari adalah...
A. Gelombang bunyi
B. Gelombang tali
C. Gelombang pegas (slinky)
D. Gelombang kejut
5. Bunyi
yang frekuensinya di atas 20.000 Hz disebut bunyi...
A. Audiosonik
B. Infrasonik
C. Ultrasonik
D. Supersonik
6. Sifat
cahaya yang memungkinkan kita melihat bayangan kita sendiri di cermin adalah...
A. Pembiasan
B. Pemantulan
C. Penguraian
D. Penyerapan
7. Lensa
yang digunakan untuk membantu kacamata penderita rabun jauh (miopi) adalah...
A. Lensa cembung
B. Lensa cekung
C. Cermin datar
D. Cermin cekung
8. Bagian
mata manusia yang berfungsi menangkap bayangan (seperti layar) adalah...
A. Pupil
B. Lensa mata
C. Retina
D. Kornea
9. Alat
optik yang digunakan untuk melihat benda yang sangat kecil (seperti bakteri)
adalah...
A. Teleskop
B. Lup
C. Mikroskop
D. Periskop
10.
Teropong yang menghasilkan bayangan tegak dengan bantuan lensa pembalik
adalah...
A. Teropong bintang
B. Teropong bumi
C. Teropong ruang angkasa
D. Mikroskop
11. Jika
sebuah bandul berayun 20 kali dalam 5 detik, maka frekuensinya adalah...
A. 4 Hz
B. 0,25 Hz
C. 100 Hz
D. 10 Hz
12.
Pengaruh panjang tali terhadap periode getaran ayunan adalah...
A. Tali panjang, periode makin
cepat/kecil
B. Tali pendek, periode makin
lama/besar
C. Tali panjang, periode makin
lama/besar
D. Tali tidak ada pengaruhnya
13. Sebuah
gelombang memiliki panjang (λ) = 2 m dan frekuensi = 5 Hz. Cepat rambatnya
adalah...
A. 2,5 m/s
B. 7 m/s
C. 10 m/s
D. 0,4 m/s
14.
Gelombang bunyi merambat di udara dengan arah getar sejajar arah rambat, maka
bunyi termasuk gelombang...
A. Transversal
B. Longitudinal
C. Elektromagnetik
D. Air
15. Bunyi
pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi asli (sering terjadi di
ruangan kosong) disebut...
A. Gema
B. Gaung (kerdam)
C. Desah
D. Nada
16.
Kedalaman laut dapat diukur dengan Sonar. Jika waktu pantul bolak-balik 4 s dan
kecepatan bunyi di air 1500 m/s, kedalamannya adalah...
A. 6000 m
B. 3000 m
C. 1500 m
D. 375 m
17. Sifat
bayangan pada cermin cembung (seperti kaca spion) selalu...
A. Maya, tegak, diperkecil
B. Nyata, terbalik, diperkecil
C. Maya, tegak, diperbesar
D. Nyata, tegak, diperbesar
18. Sendok
yang dimasukkan ke gelas berisi air tampak patah. Hal ini membuktikan cahaya
dapat...
A. Merambat lurus
B. Dipantulkan
C. Dibiaskan
D. Diuraikan
19. Alat
optik buatan yang cara kerjanya paling mirip dengan mata adalah...
A. Mikroskop
B. Kamera
C. Lup
D. Teropong
20.
Perbedaan utama teropong bintang dan teropong bumi adalah adanya tambahan...
A. Lensa objektif
B. Lensa okuler
C. Lensa pembalik
D. Prisma pembias
21.
Mengapa astronot di bulan tidak bisa mendengar suara ledakan keras secara
langsung di dekatnya?
A. Ruang hampa, bunyi tidak
bisa merambat
B. Gravitasi sangat rendah
C. Suhu di bulan terlalu dingin
D. Tidak ada cahaya untuk
merambatkan bunyi
22.
Bayangan benda pada kamera ditangkap oleh film atau sensor digital. Pada mata
manusia, fungsi film ini digantikan oleh...
A. Diafragma
B. Lensa
C. Retina
D. Kornea
23. Jika
amplitudo sebuah getaran suara (bunyi) diperbesar, maka yang akan terjadi
adalah...
A. Nada suara makin tinggi
B. Suara terdengar lebih keras
C. Suara makin pelan
D. Warna suara berubah
24. Tali A
panjangnya 10 cm, tali B panjangnya 30 cm. Manakah yang memiliki ayunan paling
cepat (frekuensi lebih besar)?
A. Tali A
B. Tali B
C. Sama cepatnya
D. Tidak bisa ditentukan
25.
Pelangi terbentuk sesudah hujan karena cahaya matahari mengalami peristiwa alam
yaitu...
A. Pemantulan sempurna
B. Penyerapan
C. Pembiasan dan penguraian
cahaya
D. Pemancaran cahaya awan
26.
Mengapa kaca spion motor menggunakan cermin cembung bukan cermin datar?
A. Agar bayangannya sangat
besar
B. Harganya lebih murah
C. Memberikan area jangkauan
(medan penglihatan) yang lebih luas
D. Agar tidak silau terkena
matahari
27. Mata
manusia bisa cepat lelah saat melihat benda yang terlalu dekat dalam waktu lama
karena otot matanya terus...
A. Berkontraksi untuk mencembungkan
lensa
B. Berelaksasi/istirahat total
C. Mengecilkan ukuran pupil
D. Menutup kornea mata
28. Suatu
gelombang menempuh jarak 60 m dalam waktu 2 s. Jika panjang gelombang 10 m,
maka frekuensinya adalah...
A. 3 Hz
B. 6 Hz
C. 30 Hz
D. 0,3 Hz
29.
Bagaimana urutan jalannya cahaya masuk ke dalam mata yang benar hingga kita
bisa melihat?
A. Kornea -> Pupil ->
Lensa -> Retina
B. Pupil -> Kornea ->
Retina -> Lensa
C. Lensa -> Retina ->
Pupil -> Kornea
D. Retina -> Lensa -> Pupil
-> Kornea
30.
Kelelawar terbang di malam yang gelap gulita tanpa menabrak dinding gua dengan
memanfaatkan...
A. Gelombang cahaya inframerah
B. Bunyi pantul ultrasonik
(ekolokasi)
C. Indra penciuman yang tajam
D. Indra peraba dari bulunya
31. Ikan
lumba-lumba dapat berkomunikasi di dalam air menggunakan gelombang suara
tingkat...
A. Infrasonik
B. Audiosonik
C. Ultrasonik
D. Elektromagnetik
32.
Manakah urutan rentang frekuensi bunyi dari yang paling rendah ke paling
tinggi?
A. Infrasonik - Audiosonik -
Ultrasonik
B. Ultrasonik - Audiosonik -
Infrasonik
C. Audiosonik - Infrasonik -
Ultrasonik
D. Infrasonik - Ultrasonik -
Audiosonik
33. Sifat
bayangan pada cermin datar saat kita sedang bercermin yang paling benar adalah...
A. Nyata, terbalik
B. Maya, tegak, diperbesar
C. Maya, tegak, sama besar
D. Tertukar posisi atas dan
bawahnya
34.
Prinsip kerja mikroskop menggunakan lensa yang terdiri dari...
A. 1 Lensa cembung saja
B. 2 Lensa cembung (Objektif &
Okuler)
C. 1 Lensa cekung saja
D. 2 Lensa cekung
35. Apa
fungsi lubang pupil yang ada di tengah mata manusia?
A. Memfokuskan arah cahaya
B. Mengatur banyak sedikitnya
cahaya yang masuk
C. Melindungi mata dari debu
D. Memberi warna pada mata kita
36.
Mengapa pada siang hari yang terik, jalan aspal di kejauhan tampak seperti
berair?
A. Mata manusia lelah dan
berair
B. Peristiwa fatamorgana akibat
pembiasan suhu udara
C. Halusinasi dehidrasi massal
D. Cahaya memantul sempurna pada
aspal hitam
37. Alat
bantu lihat sederhana yang hanya terdiri dari satu buah lensa cembung untuk
mengamati tulisan kecil adalah...
A. Periskop
B. Kamera
C. Kacamata
D. Lup (Kaca pembesar)
38.
Mengapa suara guntur terdengar beberapa saat setelah kilatan cahayanya
terlihat, padahal terjadi bersamaan?
A. Cahaya merambat jauh lebih
cepat dibandingkan bunyi
B. Bunyi merambat jauh lebih
cepat dibandingkan cahaya
C. Awan guntur letaknya terlalu
tinggi
D. Mata manusia lebih peka dari
telinganya
39.
Gelombang air laut memiliki jarak antar puncak 5 meter dan frekuensi 0,5 Hz.
Kecepatannya adalah...
A. 10 m/s
B. 2,5 m/s
C. 5,5 m/s
D. 25 m/s
40. Alat
optik yang digunakan untuk mengamati benda di permukaan laut saat kita berada
di dalam kapal selam adalah...
A. Mikroskop
B. Teleskop
C. Periskop
D. Kacamata
F. Kunci dan Pembahasan
Nomor 1
Kunci: B
Pembahasan: Getaran adalah gerak
bolak-balik lewat titik setimbang.
Nomor 2
Kunci: A
Pembahasan: Amplitudo adalah
simpangan atau jarak terjauh.
Nomor 3
Kunci: C
Pembahasan: Satuan frekuensi adalah
Hertz (Hz).
Nomor 4
Kunci: B
Pembahasan: Gelombang tali merambat
tegak lurus dengan arah getarnya (Transversal).
Nomor 5
Kunci: C
Pembahasan: Di atas 20.000 Hz
disebut Ultrasonik.
Nomor 6
Kunci: B
Pembahasan: Bayangan di cermin
terbentuk karena cahaya dipantulkan.
Nomor 7
Kunci: B
Pembahasan: Penderita miopi dibantu
dengan lensa cekung yang menyebarkan cahaya.
Nomor 8
Kunci: C
Pembahasan: Retina berfungsi
menangkap bayangan dan meneruskannya ke saraf otak.
Nomor 9
Kunci: C
Pembahasan: Mikroskop untuk melihat
benda mikroskopis.
Nomor 10
Kunci: B
Pembahasan: Teropong bumi punya
lensa pembalik agar bayangan tegak.
Nomor 11
Kunci: A
Pembahasan: f = jumlah / waktu = 20
/ 5 = 4 Hz.
Nomor 12
Kunci: C
Pembahasan: Semakin panjang tali,
periode ayunan semakin lama/besar.
Nomor 13
Kunci: C
Pembahasan: v = λ × f = 2 × 5 = 10
m/s.
Nomor 14
Kunci: B
Pembahasan: Gelombang bunyi adalah
longitudinal karena arah getar sejajar arah rambat.
Nomor 15
Kunci: B
Pembahasan: Bunyi pantul yang hampir
bersamaan dengan bunyi asli disebut gaung.
Nomor 16
Kunci: B
Pembahasan: s = (v × t) / 2 = (1500
× 4) / 2 = 3000 meter.
Nomor 17
Kunci: A
Pembahasan: Cermin cembung (seperti spion)
membentuk bayangan maya, tegak, diperkecil.
Nomor 18
Kunci: C
Pembahasan: Sendok tampak patah
akibat peristiwa pembiasan cahaya dari udara ke air.
Nomor 19
Kunci: B
Pembahasan: Kamera punya lensa
(seperti lensa mata) dan film (seperti retina).
Nomor 20
Kunci: C
Pembahasan: Teropong bumi dilengkapi
lensa pembalik agar kita tidak pusing melihat benda di bumi secara terbalik.
Nomor 21
Kunci: A
Pembahasan: Bunyi membutuhkan medium
perantara untuk merambat (tidak bisa merambat di ruang hampa/vakum).
Nomor 22
Kunci: C
Pembahasan: Fungsi film/sensor
kamera menangkap gambar sama dengan fungsi retina pada mata.
Nomor 23
Kunci: B
Pembahasan: Amplitudo yang besar
akan menghasilkan suara atau bunyi yang lebih keras/nyaring.
Nomor 24
Kunci: A
Pembahasan: Tali pendek (Tali A)
memiliki ayunan lebih cepat sehingga frekuensinya lebih besar.
Nomor 25
Kunci: C
Pembahasan: Pelangi terjadi dari
penguraian spektrum warna cahaya (dispersi) dan pembiasan oleh butiran air
hujan.
Nomor 26
Kunci: C
Pembahasan: Cermin cembung menyebarkan
cahaya, sehingga jangkauan penglihatan di belakang kendaraan menjadi sangat
luas.
Nomor 27
Kunci: A
Pembahasan: Melihat jarak dekat
memaksa otot siliaris berkontraksi mencembungkan lensa terus menerus.
Nomor 28
Kunci: A
Pembahasan: Cari kecepatan dulu: v =
s/t = 60/2 = 30 m/s. Lalu cari frekuensi: f = v / λ = 30 / 10 = 3 Hz.
Nomor 29
Kunci: A
Pembahasan: Cahaya masuk menembus
Kornea, lewat lubang Pupil, dibiaskan oleh Lensa, dan ditangkap Retina.
Nomor 30
Kunci: B
Pembahasan: Kelelawar memakai
gelombang Ultrasonik (ekolokasi) untuk memantulkan rintangan di depannya.
Nomor 31
Kunci: C
Pembahasan: Lumba-lumba sama seperti
kelelawar, menggunakan gelombang bunyi Ultrasonik.
Nomor 32
Kunci: A
Pembahasan: Urutan rentang
frekuensinya: Infrasonik (terendah) - Audiosonik (menengah) - Ultrasonik
(tertinggi).
Nomor 33
Kunci: C
Pembahasan: Saat kita bercermin,
bayangan berada di dalam (maya), tidak terbalik atas-bawah (tegak), dan
ukurannya persis sama.
Nomor 34
Kunci: B
Pembahasan: Mikroskop terdiri dari 2
lensa cembung positif, yaitu Lensa Objektif (dekat benda) dan Lensa Okuler
(dekat mata).
Nomor 35
Kunci: B
Pembahasan: Pupil bekerja mengatur
intensitas cahaya yang masuk; mengecil saat terang, dan membesar saat gelap.
Nomor 36
Kunci: B
Pembahasan: Hal ini disebut
Fatamorgana, di mana udara panas dekat aspal membiaskan cahaya sehingga
menyerupai genangan air.
Nomor 37
Kunci: D
Pembahasan: Lup atau kaca pembesar
hanya menggunakan satu buah lensa cembung.
Nomor 38
Kunci: A
Pembahasan: Cahaya merambat sangat
cepat (sekitar 300 juta m/s), sedangkan bunyi merambat lambat di udara (sekitar
340 m/s).
Kunci: B
Pembahasan: Kecepatan v = λ × f = 5
meter × 0,5 Hz = 2,5 m/s.
Nomor 40
Kunci: C
Pembahasan: Kapal selam memakai
Periskop yang bekerja dengan bantuan cermin datar/prisma untuk mengamati objek
di atas laut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar