Contoh Soal Cermin Datar Beserta Jawabannya

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas beberapa contoh soal dan jawabannya mengenai pemantulan cahaya pada cermin datar. Namun, sebelum itu, kita uraikan secara ringkas terlebih dahulu mengenai konsep dasar pemantulan cahaya pada cermin datar beserta rumus-rumus pokoknya berikut ini. Silahkan kalian simak baik-baik.

Konsep Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Apa itu Cermin Datar?

Cermin datar adalah suatu cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang datar. Adapun yang dimaksud dengan cermin adalah keping kaca yang salah satu permukaannya sangat halus dan di bagian belakangnya kasar berlapis emulgram perak atau lapisan logam tipis mengkilap, sehingga tidak tembus cahaya serta bagian permukaan halusnya dapat memantulkan semua berkas cahaya yang datang.

Sifat-Sifat Bayangan Cermin Datar

Adapun sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut.

□	Bersifat semu (maya), karena bayangan yang terbentuk berada di belakang cermin. Bayangan maya yaitu bayangan yang terjadi karena pertemuan perpanjangan sinar-sinar cahaya, sedangkan bayangan nyata adalah bayangan yang terjadi karena pertemuan langsung sinar-sinar cahaya (bukan perpanjangannya).
□	Tegak dan menghadap ke arah yang berlawanan terhadap cermin (berkebalikan).
□	Ukuran bayangan sama dengan ukuran benda.
□	Tinggi benda sama dengan tinggi bayangan.
□	Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Rumus-Rumus Pada Cermin Datar

Tinggi dan jarak bayangan terhadap cermin datar itu sama dengan tinggi dan jarak benda terhadap cermin. Perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda pada cermin disebut perbesaran bayangan. Pada cermin datar, perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut.

M	=	h'	=	s’	=	1
		h		s

Keterangan:

M = perbesaran bayangan

h' = tinggi bayangan

h = tinggi benda

s = jarak benda ke cermin

s’ = jarak bayangan ke cermin

Persamaan di atas memberikan arti bahwa tinggi bayangan (h’) sama dengan tinggi benda (h) dan jarak benda ke cermin (s) sama dengan jarak bayangan ke cermin (s’).

Apabila sebuah benda berada di depan dua buah cermin yang membentuk sudut θ satu sama lain, maka akan terbentuk sejumlah bayangan. Jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua buah cermin datar yang membentuk sudut θ dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut.

n	=	360°	−	1
		θ

Keterangan:

n = jumlah bayangan

θ = sudut apit kedua cermin

Adapun rumus untuk menentukan panjang minimum cermin datar yang dibutuhkan agar seseorang dapat melihat seluruh tubuhnya adalah sebagai berikut.

Panjang Cermin Minimum	=	1	× tinggi badan
		2

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Amin berdiri di depan sebuah cermin. Bagian bawah cermin berada pada ketinggian tertentu dari lantai. Tinggi badan Amin adalah 160 cm dan jarak mata dengan kepala bagian atas 10 cm. Perhatikan gambar di bawah ini.

Berapakah tinggi dan panjang cermin yang dipakai agar seluruh badan Amin tampak di cermin?

Penyelesaian:

Diketahui:

hA = AC = 160 cm

CD = 10 cm

Ditanyakan: Tinggi cermin (GF) dan panjang cermin (EF)

Jawab:

Untuk menjawab pertanyaan ini, terlebih dahulu kita harus menggambarkan jalannya sinar sampai terbentuk bayangan seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Sinar yang datang dari ujung kaki akan dipantulkan sehingga tertangkap mata. Karena sudut datang sama dengan sudut pantul, maka segitiga AFC merupakan segitiga sama kaki, sehingga:

AB = BC = ½ AC

AB = ½ (160 – 10)

AB = ½ (150)

AB = 75 cm

Tinggi cermin, GF = AB = 75 cm

Jadi, tinggi cermin dari lantai adalah 75 cm.

Sekarang kita lihat sindar dari bagian atas kepala. Sinar tersebut mengakibatkan:

EO = ½ CD

EO = ½ × 10

EO = 5 cm

Panjang cermin (EF) adalah sebagai berikut

EF = EG – FG – EO

EF = 160 – 75 – 5

EF = 80 cm

Dengan demikian, panjang cermin yang dibutuhkan adalah 80 cm yang diletakkan 75 cm dari lantai.

2. Sebuah benda terletak di depan 2 buah cermin datar yang membentuk sudut 60°. Tentukanlah jumlah bayangan yang terbentuk.

Jawab:

Diketahui:

θ = 60°

n = (360°/θ) – 1

n = (360°/60°) – 1

n = 6 – 1

n = 5

Jadi, jumlah bayangan yang terbentuk 5 buah.

3. Sebuah benda diletakkan di antara dua buah cermin datar yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sudut sebesar 45°  satu sama lain. Berapakah jumlah bayangan benda yang terbentuk?

Penyelesaian:

Diketahui : θ = 45° 

Ditanya : n = ?

Jawab:

n = (360°/45°) – 1

n = 8 – 1

n = 7 

Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk adalah 7 buah bayangan.

Catatan Penting: Jika hasil pembagian merupakan bilangan desimal, maka sebelum atau sesudah dikurang 1, harus dibulatkan ke bawah. Sebagai contoh, apabila sudut apit kedua cermin sebesar 50°, maka jumlah bayangan adalah sebagai berikut: n = (360°/50°) – 1 n = 7,2 – 1 n = 6,2 n = 6

4. Hitunglah panjang minimum suatu cermin yang dibutuhkan agar seorang penari adat yang tinggi badannya 160 cm dapat melihat seluruh tubuhnya.

Jawab:

Panjang minimum cermin yang dibutuhkan adalah setengah kali tinggi badan seseorang, sehingga:

Panjang cermin minimum = ½ × tinggi badan

Panjang cermin minimum = ½ × (160 cm)

Panjang cermin minimum = 80 cm

Jadi, penari adat tersebut dapat melihat seluruh tubuhnya apabila berdiri di depan cermin datar yang panjangnya 80 cm.