Eksperimen 2 dari 3 MENENTUKAN JARAK FOKUS CERMIN CEMBUNG PENGANTAR Dalam kehidupan sehari-hari cermin cembung dimanfaatkan misalnya untuk spion kendaraan yang berguna untuk membantu pengemudi agar dapat melihat bayangan dari pengguna jalan yang melaju di belakang kendaraan yang dikemudikannya. Manfaat seperti itu dapat diperoleh karena seperti yang kalian sudah pelajari dalam fisika, cermin cembung memantulkan sinar yang datang kepadanya, dan karena sifat pemantulan yang dihasilkannya itu maka cermin cembung dapat membentuk bayangan yang bersifat maya, tegak dan lebih kecil dari benda yang sesungguhnya. Di sekolah bersama Ibu/Bapak Guru dan teman-temanmu, kamu sudah mempelajari bahwa, untuk sinar-sinar paraksial, pembentukan bayangan akibat pemantulan cahaya oleh cermin cembung memenuhi persamaan 1 2 1 1 f R S S ' dengan f adalah jarak fokus cermin cembung (m atau cm), R adalah jari jari kelengkungan cermin cembung (m atau cm), S adalah jarak benda (m atau cm) yaitu jarak dari benda ke permukaan pemantul cermin cembung, dan S adalah jarak bayangan (m atau cm) yaitu jarak dari bayangan ke permukaan pemantul cermin cembung. Untuk kebutuhan-kebuthan tertentu, jari-jari kelengkungan dan jarak fokus tidak dapat sembarang, melainkan harus tertentu sesuai dengan kebutuhan itu. Jika jarak fokus cermin cembung akan ditentukan dengan menggunakan persamaan di atas, maka terlebih dahulu harus dapat diukur jarak benda dan jarak bayangan yang dihasilkan oleh cermin cembung itu. Dapatkah jarak bayangan maya diukur? bagaimanakah cara menentukan jarak fokus cermin cembung? Dalam kehidupan sehari-hari, hampir dapat dipastikan kamu pernah bahkan mungkin sudah biasa menggunakan cermin datar, misalnya untuk bercermin. Bagaimanakah sifat bayanganmu ketika kamu bercermin menggunakan cermin datar?. Dalam fisika juga kamu telah mempelajari bahwa karena pemantulan cahaya cermin datar membentuk bayangan yang bersifat maya, tegak dan sama besar dengan bendanya.
Dengan sifatnya yang seperti itu, maka pada peristiwa pembentukan bayangan oleh cermin datar, jarak bayangan besarnya sama dengan jarak bendanya, atau S = - S Tanda minus (negatif) pada persamaan di atas itu adalah karena sifat bayangannya yang maya. Bagaimanakan sifat pembentukan bayangan pada cermin datar dapat dimanfaatkan sebagai bantuan untuk menentukan jarak fokus cermin cembung? Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan di atas, dan dengan alat-alat dan bahan-bahan yang disediakan, coba kamu lakukan percobaan menggunakan cermin datar dan cermin cembung sekaligus untuk menentukan jarak fokus cermin cembung yang disediakan bersama-sama dengan alat-alat dan bahan-bahan lain yang diperlukan. ALAT-ALAT DAN BAHAN-BAHAN 1. Cermin cembung (spherik, diameter 5 cm, f = 10 cm) 1 buah 2. Cermin datar (beralas sehingga dapat berdiri, 2 mm x 3 cm x 10 cm) 1 buah 3. Jarum jahit (berwarna terang, panjang 8 cm) 1 buah 4. Plastisin (lembek, 3 cm x 3cm x 3 cm) 1 buah 5. Kertas grafik (200 mm x 300 mm) 1 lembar 6. Soft board / stayrofoam (2 cm x 25 cm x 35 cm) 1 buah PETUNJUK Laporkan hasil percobaan yang telah kamu lakukan dengan cara menjawab pertanyaanpertanyaan berikut ini secara tertulis dan berurutan dalam lembar kerja yang sudah disediakan. PERTANYAAN 1. Gambarkan dan beri keterangan (sebisa kamu!) letak benda, letak cermin datar letak cermin cembung, dan letak bayangan yang terbentuk oleh kedua cermin itu pada saat posisinya kamu anggap sudah tepat untuk diamati? 2. Jarak-jarak apa yang kamu ukur dari keadaan yang digambarkan sebagai jawaban pertanyaan nomor satu di atas? Tulis jawabanmu pada table 1 dalam lembar keja,
kemudian lengkapi gambar yang sudah kamu buat untuk menjawab pertanyaan nomor 1 diatas dengan gambar dan keterangan mengenai letak jarak-jarak yang kamu ukur itu! 3. Bagaimana hubungan matematis antara jarak-jarak yang kamu ukur itu? Tuliskan dalam bentuk persamaan matematis atau rumus yang dapat digunakan untuk menentukan jarak fokus cermin cembung yang sudah kamu gunakan! Jika perlu tuliskan pula pembuktiannya! 4. Tuliskan dalam tabel 2, data percobaan yang kamu peroleh dalam percobaan yang kamu lakukan! 5. Berdasarkan data percobaan yang sudah kamu peroleh dan dengan menggunakan persamaan pada jawaban pertanyaan nomor 3 diatas, berapakah jarak fokus cermin cembung itu?
LEMBAR KERJA Eksperimen 2 dari 3 MENENTUKAN JARAK FOKUS CERMIN CEMBUNG Nama Peserta : Nomor Peserta : Asal Sekolah : Kabupaten / Kota : Propinsi : Tanda tangan : 1. Letak benda, letak cermin datar letak cermin cembung, dan letak bayangan yang terbentuk oleh kedua cermin itu pada saat pengukuran dilakukan Keterangan :
2. Jarak-jarak yang diukur dalam percobaan menentukan jarak fokus cermin cembung dengan menggunakan cermin datar dan cermin cembung sekaligus. Tabel 1 : Jarak-jarak yang diukur Notasi Jarak yang diukur (simbol) satuan 3. Persamaan matematis atau rumus yang digunakan untuk menentukan jarak fokus cermin cembung pada percobaan yang sudak dilakukan : Pembuktian :
4. Data percobaan yang diperoleh dalam percobaan menentukan jarak fokus cermin cembung dengan menggunakan cermin datar dan cermin cembung sekaligus. Tabel 2 : Data percobaan Data percobaan (hasil ukur) Jarak yang diukur Notasi Satuan 1 2 3 4 5 5. Perhitungan jarak fokus cermin cembung berdasarkan data percobaan