GEM

SOAL – SOAL TERPILIH 1
1.
2.
3.
4.
5.
Intensitas radiasi matahari langsung
yang tidak diserap oleh atmosfer
pada hari musim panas adalah 100
W/m2. Berapa dekatkah Anda dapat
berdiri bila sebuah pemanas listrik
1,0 kW meradiasikan kalor ?
Apabila suhu di permukaan
matahari 60000C pada panjang
gelombang berapakah terjadi tenaga
pancar maksimum?
Sebuah benda hitam mempunyai
tenaga pancar maksimum berada
panjang gelombang 2000 mm.
Berapakah suhu benda tersebut?
Sebuah gelombang radio bidang
mempunyai Em ~ 10-4 V/m.
Berapakah besar medan magnet Bm
dan intensitas gelombang tersebut?
Cahaya matahari menumbuk bumi
dengan intensitas sebesar 20
kal/cm2-menit. Hitunglah besarnya
medan listrik Em dan medan magnet
Bm untuk cahaya tersebut?
SOAL – SOAL TERPILIH 2
1.
2.
Sebuah medan listrik yang berubah
terhadap waktu dapat menghasilkan
medan
induksi
yang
dapat
menembus ruang di sekitarnya.
Berapakah kuat medan listrik itu
bila induksi yang dihasilkan 5 x 10-5
T?
Karbon dioksda laser memancarkan
gelombang elektromagnetik yang
menjalar dalam vakum pada arah X
negatif dengan panjang gelombang
10,6 m. Medan listrik yang
ditimbulkan mempunyai amplitudo
1,5 M V/m. Tuliskan persentase
gelombang untuk E sebagai fungsi
waktu dan berapa besarnya induksi
magnetik?
3.
4.
5.
Berdasarkan eksperimen permivitas
ruang hampa 8,85 x 10-12 C2/Nm2
dan permeabilitas 4 x 10-7 T.m/A.
Berapakah kecepatan gelombang
elektromagnetik di ruang hampa?
Sebuah
sumber
radiasi
memancarkan gelombang EM,
amplitudo maksimum E dan B
masing – masing 235 V/m dan 8 x
10-7 T. Berapakah cepat rambat
radiasi pada tempat itu?
Buktikan bahwa satuan kecepatan
gelombang
elektromagnetik
c
=
6.
7.
8.
1
 0 0
adalah m/s!
Sebuah
stasiun
radio
mentransmisikan sinyal 10 kW
dengan frekuensi 100 MHz. Carilah
pada jarak 1 km:
a. Amplitudo medan listrik dan
medan magnetnya.
b. Energi yang ditrima oleh sebuah
panel yang berukuran 10 cm x
10 cm dalam waktu 5 menit!
c. Energi pada kondisi normal
yang ditrima oleh panel seluas A
adalah ….
Apabila kawat logam dihubungkan
ke sebuah baterai maka ruang di
sekitarnya akan timbul medan listrik
yang di sebabkan oleh arus yang
mengalir dalam kawat itu. Dengan
menggunakan
vektor
poynting
tunjukkanlah bahwa laju energi
yang masuk dalam kawat sama
dengan daya yang hilang (energi
yang timbul sebagai panas).
Satelit komunikasi mempunyai
panel pengumpul energi matahari
yang luasnya 4 m2, seperti
diperlihatkan
dalam
gambar.
Asumsikanlah
bahwa
radiasi
matahari jatuh tegak lurus panel dan
terserap sempurna. Berapakah total
daya yang terserap dan gaya tekanan
gaya tekanan radiasinya?
9.
Bagaimanakah perubahan efek
Doppler
digunakan
untuk
mendeteksi laju sebuah mobil
dengan radar?
10. Suatu radiasi datang pada sebuah
benda dengan kekuatan 40 watt/m2.
Jika benda itu menyerap 2,5
watt/m2. Berapakah faktor refleksi
dan absorrsinya?
SOAL – SOAL PENGAYAAN BAB 11
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Cahaya hijau mempunyai panjang
gelombang 5000 A berapakah
frekuensinya ?
Sebuah kapal terbang yang berada
10 km dari sebuah pemancar radio
menerima sinyal dengan kekuatan
10 W/m2. Hitunglah berapa kuat
medan listrik dan medan magnet
rata – rata yang diterima oleh
pesawat !
Tinjaulah kembali soal nomor 2,
dengan menganggap gelombang
dipancarkan
secara
isotropik
hitunglah
daya
total
yang
diradiasikan oleh pemancar !
Seorang siswa mengamati sebuah
sumber gelombang elektromagnet
yang mempunyai daya keluaran 250
W dari jarak 1,8 m. Berapakah
besarnya radiasi medan listrik dan
medan magnetik rms yang diterima
pengamat ?
Energi pancar maksimum yang
datang dari cahaya bintang Vega
berada pada panjang gelombang 2,4
x 10-6m. Berapakah frekuensinya ?
Setiap sekon di matahari terjadi
perubahan 4 x 109kg materi menjadi
energi radiasi. Jikalaju cahaya
dalam vakum adalah 3 x 108 m/s.
Berapakah daya yang dipancarkan ?
Sebuah
pesawat
penumpang
menerima sinyal tanda bahaya dari
suatu bandara ketika pesawat itu
tepat melintas bandara. Seorang
oerator di bandara menerima sinyal
pantuan dari pesawat setelah
0,00025 s sejak ia mengirimkan
sinyal. Berpakah ketinggian pesawat
itu ?
8. Salah satu warna cahaya spektrum
matahari adalah warna merah yang
memiliki frekuensi 5,25 x 1014 Hz.
Berapakah panjang gelombang
cahaya merah ?
9. Sebuah osilator listrik dapat
membangkitkan
gelombang
elektromagnetik dengan rapat energi
10-9N/m2. Berapakah kuat medan
listrik pada osilator tersebut ?
10. Sebuah sumber gelombang EM
memancarkan radiasinya dengan
intensitas 12 W/cm2, radiasi yang
dipancarkan nya jatuh tegak lurus
pada cermin pemantul yang luarnya
1,5 cm2. Berapakah gaya yang
beraksi pada cermin ?
SOAL – SOAL EVALUASI BAB II
1.
2.
3.
Koefisien emisivitas (e) benda gelap
sempurna dianggap ….
A.e = 0
B.0 < e < 1
C.e = 1
D.e < 1
E.e > 1
Energi yang dipancarkan benda
berpijar
setiap
satuan
luas
permukaan per satuan waktu akan
berbanding ….
A.Lurus suhu mutlak.
B.Lurus suhu mutlak pangkat dua.
C.Lurus suhu luas pemukaan.
D.Terbalik luas permukaan.
E.Terbalik waktu.
Jika suhu mutlak suatu benda
ditingkatkan
maka
panjang
4.
5.
6.
7.
8.
gelombang
energi
yang
dipancarkannya ….
A.Menjadi lebih panjang.
B.Menjadi lebih pendek.
C.Tidak menentu.
D.Tetap.
E.Nol.
Panjang gelombang elektromagnetik
yang dipancarkan suatu benda pada
intensitas maksimum pada suhu
1200 K adalah ….
A.8 x 10-15m.
B.2,4 x 10-6m.
C.3,48 x 1011m.
D.2,5 x 105m.
E.8 x 1011m.
Foton dengan energi besar adalah
….
A.Sinar merah.
B.Sinar ungu.
C.Sinar gamma.
D.Sinar X
E.Sinar jingga.
Frekuensi cahaya tampak sekitar 6 x
1014 Hz berarti energi fotonnya
sekitar ….
A.1,96 x 10-17 joule.
B.2,96 x 10-18 joule.
C.3,96 x 10-19 joule.
D.4,96 x 10-19 joule.
E.5,96 x 10-19 joule.
Kwanta energi yang terkandung
dalam sinar ultra dengan panjang
gelombang 2300 Angstrom adalah
….
A.2,0 x 10-19 joule.
B.3,0 x 10-19 joule.
C.3,3 x 10-19 joule.
D.6,0 x 10-19 joule.
E.6,6 x 10-19 joule.
5,5 % energi yang dipancarkan
lampu pijar berwarna kuning dengan
panjang gelombang 5400 A. Bila
lampu 100 watt, maka jumlah foton
yang dipancarkan adalah ….
A.11 x 1018.
9.
10.
11.
12.
13.
B.15 x 1018.
C.18 x 1018.
D.20 x 1018.
E.22 x 1018.
Lampu natrium 20 watt/22o volt
memancarkan foton sebanyak 59 x
1017 setiap sekon. Bila cepat rambat
cahaya 3 x 108 m/s, maka panjang
gelombang pancaran adalah ….
A.3000 Angstrom.
B.4000 Angstrom.
C.5000 Angstrom.
D.6000 Angstrom.
E.7000 Angstrom.
Kuantum radiasi cahaya yang
panjang gelombang 6000 Angstrom
dengan energi sebesar ….
A.3,3 x 10-21 joule.
B.30 x 10-21 joule.
C.33 x 10-21 joule.
D.300 x 10-21 joule.
E. 330 x 10-21 joule.
Percobaan
efek
fotolistrik
menunjukkan bahwa intensitas
radiasi pada permukaan logam
katode mempengaruhi ….
A.Tenaga kinetis foto elektron.
B.Jumlah foto elektron.
C.Energi
kinetik
maksimum
elektron.
D.Frekuensi ambang.
E.Beda potensial.
Fungsi kerja suatu permukaan
logam 4,0 eV diradiasi dengan foton
frekuensi 3 x 1015Hz dan massa
elektron 9,1 x 1031 kg. Bila muatan
e = 1,6 x 1019C, maka kecepatan
elektron adalah ….
A.1,72 x 104 m/s.
B.3,44 x 105 m/s.
C.3,44 x 106 m/s.
D.1,72 x 107 m/s.
E.1,72 x 108 m/s.
Sinar ungu dengan frekuensi 10-16
Hz diradiasi pada permukaan logam
yang fungsi kerja 2/3 energi foton
sinar ungu. Energi kinetik foto
elektron adalah ….
A.11 x 10-17 m/s.
B.22 x 10-17 m/s.
C.33 x 10-17 m/s.
D.44 x 10-17 m/s.
E.55 x 10-17 m/s.
14. Energi kinetik fotolistrik 4 x 10-19
joule bila diradiasi dengan panjang
gelombang 5000 A. Fungsi kerja
permukaan logam adalah ….
A.0.05 x 10-18 joule.
B.0,50 x 10-18 joule.
C.5,00 x 10-18 joule.
D.50 x 10-18 joule.
E.500 x 10-18 joule.
15. Sebuah elektron dengan cepat
rambat 0,5 kali cepat rambat cahaya,
berarti panjang de Broglie adalah
….
A.3,6 x 10-12m.
B.4,2 x 10-12m.
C.4,6 x 10-12m.
D.1,2 x 10-12m.
E.2,4 x 10-12m.
SOAL URAIAN
1.
2.
3.
4.
Jika anda ditana berapa banyaknya
bagian dari spektrum EM yang
terletak dalam jangkauan yang
terlihat, Bagaimanakah tangggapan
Anda ?
Dalam kabel transmisi apakah
energi diangkut dalam penghantar
melalui perantara arus atau dalam
ruang di antara penghantar melalui
perantara medan ?
Bagaimanakah
kerapatan
arus
pergeseran berubah dengan waktu
dan ruang dalam gelombang
elektromagnetik yang terambat ?
Sebuah gelombang EM menjalar
dalam arah y negatif. Pada suatu
kedudukan dan waktu tertentu
medan listrik bekerja pada sumbu Z
positif sebesar 100 v/m. Kemanakah
dan berapa besar medan pada sumbu
X?
5. Sebuah gelombang radio memiliki
Em = 10-4 V/m, berapakah intensitas
gelombang yang diukur oleh aliran
energi ?
6. Pesawat pembom terbang pada jarak
10 Km dari sebuah pemancar radio
penerima sinyal yang intensitasnya
10 W/m2. Hitunglah medan listrik
rata – rata yang ditimbulkan oleh
sinyal !
7. Pulsa gelombang radar dipantulkan
oleh sebuah benda dan diterima
kembali setelah 6 x 10-5 s sejak
gelombnag itu dipancarkan. Berapa
jauhkah jarak benda dengan radar ?
8. Seorang
pelaut
mengukur
kedalaman laut dari atas kapalnya
dengan gelombang EM, ternyata
gelombang itu dapat kembali setelah
5 sekon. Berapakah kedalaman
laut tersebut ?
9. Logam X berpijar sehingga ruang di
sekitarnya
menjadi
terang.
Berapakah besar frekuensinya jika
panjang gelombang cahaya yang
berpijar itu 300 nm ?
10. Sebuah gelombang EM dalam
vakum dihasilkan oleh medan listrik
E = sin p [(3 x 106) – (9 x 1014t)].
Tentukanlah
frekuensi
gelombangnya !