Fisika Dasar untuk Teknik: paket kilat

Lembar rumus, langkah-langkah metode utama untuk setiap topik, dan 20 soal latihan, dengan pembahasan lengkap di bagian belakang.

Soal baru Kembali ke mata kuliah

Di jendela cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan di perangkat Anda.

1Rumus dan metode

Kinematika

Kecepatan: v = v₀ + a·t
Perpindahan: s = v₀·t + ½·a·t²
Tanpa waktu: v² = v₀² + 2·a·s
Satuan: 1 m/s = 3,6 km/h

Metode

Daftarkan yang Anda ketahui: v₀, v, a, t, dan s, beserta satuannya.
Pilih persamaan yang memuat tiga besaran yang diketahui dan besaran yang dicari.
Pilih satu arah positif dan beri tanda minus pada besaran yang berlawanan arah.
Selesaikan dan periksa bahwa jawabannya masuk akal secara fisis.

Hukum Newton

Hukum kedua: ΣF = m·a
Berat: W = m·g
Gesekan kinetik: F_f = μ·N
Pada bidang miring: sejajar: m·g·sin θ, normal: m·g·cos θ

Metode

Gambar diagram benda bebas dengan setiap gaya yang bekerja pada benda.
Pilih arah positif searah gerak.
Uraikan gaya menjadi komponen sejajar dan tegak lurus terhadap gerak (pada bidang miring: m·g·sin θ sejajar, m·g·cos θ menekan bidang).
Terapkan ΣF = m·a searah gerak; gesekan adalah μ·N yang melawan gerak.

Gerak proyektil

Komponen: v_x = v₀cos θ, v_y = v₀sin θ
Posisi: x = v_xt, y = h + v_yt − ½gt²
Tinggi maksimum: H = h + v_y²/(2g)
Jarak tempuh (tanah datar): R = v₀²·sin 2θ/g

Metode

Uraikan kecepatan luncur menjadi komponen: v_x = v₀·cos θ dan v_y = v₀·sin θ.
Gerak horizontal memiliki kelajuan konstan; gerak vertikal memiliki percepatan −g.
Cari waktu terbang dari gerak vertikal.
Gunakan waktu itu dalam gerak horizontal untuk mencari jarak jangkauan.

Usaha & energi

Energi kinetik: E_k = ½mv²
Energi potensial: E_p = mgh
Neraca energi: E_k1 + E_p1 + W = E_k2 + E_p2 + losses
Usaha gaya gesek: W = μ·N·d
Daya: P = W/t

Momentum & tumbukan

Momentum: p = m·v
Kekekalan: Σm·v (before) = Σm·v (after)
Tidak lenting sama sekali: v′ = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂)
Impuls: J = F·Δt = m·Δv

Metode

Pilih arah positif dan beri setiap kecepatan tandanya.
Tulis momentum total sebelum tumbukan: Σm·v.
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, benda-benda bergerak bersama setelahnya; pada tumbukan lenting, energi kinetik juga kekal.
Samakan momentum sebelum dengan momentum sesudah tumbukan lalu selesaikan.

Gaya hidrostatis

Tekanan pada kedalaman: p = ρgh
Gaya pada dinding vertikal: F = ρg·h_c·A
Pusat tekanan: y_p = y_c + I_c/(y_cA)
Persegi panjang: I_c = bH³/12

Kontinuitas & Bernoulli

Kontinuitas: A₁v₁ = A₂v₂
Bernoulli: p₁ + ½ρv₁² + ρgz₁ = p₂ + ½ρv₂² + ρgz₂
Debit: Q = A·v
Luas lingkaran: A = πd²/4

Hukum gas ideal

Hukum gas ideal: pV = nRT
Konstanta gas: R = 8,314 J/(mol·K)
Hukum gas gabungan: p₁V₁/T₁ = p₂V₂/T₂
Mol: n = m/M
Suhu: T[K] = T[°C] + 273,15

Mesin kalor & refrigerator

Efisiensi: η = W/Q_H = 1 − Q_C/Q_H
Efisiensi Carnot: η_C = 1 − T_C/T_H (kelvin)
COP mesin pendingin: COP_R = Q_C/W
COP pompa kalor: COP_HP = Q_H/W = COP_R + 1
Neraca energi: Q_H = W + Q_C

Gelombang, bunyi & optika

Kelajuan gelombang: v = fλ, T = 1/f
Tali: v = √(T/μ), μ = m/L
Tingkat bunyi: β = 10·log₁₀(I/I₀), I₀ = 10⁻¹² W/m²
Sumber titik: I = P/(4πr²)
Gelombang berdiri: tali atau pipa terbuka f_n = n·v/(2L); pipa tertutup f_n = n·v/(4L), n ganjil
Efek Doppler: f′ = f·(v ± v_o)/(v ∓ v_s)
Indeks bias: n = c/v, λ = λ₀/n
Hukum Snell: n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂
Sudut kritis: sin θ_c = n₂/n₁
Serat optik: NA = sin θ_a = √(n₁² − n₂²)
Lensa dan cermin: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, m = −d_i/d_o, mirror f = R/2
Celah ganda: d·sin θ = mλ, y_m = mλL/d
Kisi: d = 1/N, d·sin θ = mλ, m_max ≤ d/λ
Celah tunggal: a·sin θ = mλ (dark), w = 2λL/a

Metode

Kenali jenis soalnya: kelajuan gelombang, tingkat bunyi, gelombang berdiri, Doppler, pembiasan, lensa atau cermin, atau interferensi.
Tulis dulu hubungannya: v = fλ, β = 10·log(I/I₀), fₙ = n·v/(2L) atau n·v/(4L), f′ = f(v ± v_o)/(v ∓ v_s), n₁sin θ₁ = n₂sin θ₂, 1/f = 1/d₀ + 1/dᵢ, d·sin θ = mλ.
Ubah satuan: nm, mm, dan cm ke m, dan periksa apakah sudut diukur dari garis normal.
Periksa tanda dan kewajaran: bayangan maya memiliki dᵢ < 0, sumber yang mendekat terdengar lebih tinggi, pipa tertutup hanya memiliki harmonik ganjil.

2Soal latihan

1.KinematikaSedang

Sebuah mobil yang ngebut dengan kecepatan tetap 20 m/s melewati mobil polisi yang sedang diam. Pada saat itu mobil polisi mulai bergerak dan dipercepat secara beraturan dengan 2,5 m/s². Berapa lama waktu yang diperlukan mobil polisi untuk menyusul? Cari t.

v_car = 20 m/sa_police = 2,5 m/s²v_0,police = 0

t = s

2.KinematikaSulit

Bola A dijatuhkan dari keadaan diam dari ketinggian 50 m. Pada saat yang sama bola B dilempar tegak ke atas dari tanah tepat di bawahnya dengan 17 m/s. Abaikan hambatan udara dan gunakan g = 9,81 m/s². Pada ketinggian berapa y di atas tanah keduanya bertemu?

H = 50 mv_0B = 17 m/sg = 9,81 m/s²

y = m

3.Hukum NewtonSedang

Sebuah balok 19 kg meluncur menuruni bidang miring bersudut 40° terhadap horizontal. Koefisien gesek kinetiknya 0,25. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari percepatan a balok sepanjang bidang miring.

m = 19 kgθ = 40°μ = 0,25g = 9,81 m/s²

a = m/s²

4.Hukum NewtonSulit

Sebuah balok 2 kg di atas meja horizontal dihubungkan dengan tali ringan melalui katrol licin ke beban tergantung 3,5 kg. Koefisien gesek kinetik antara balok dan meja adalah 0,3. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari tegangan T pada tali.

m₁ = 2 kgm₂ = 3,5 kgμ = 0,3g = 9,81 m/s²

T = N

5.Gerak proyektilSedang

Sebuah bola diluncurkan dari tanah datar dengan sudut 35° di atas horizontal dan mendarat 135 m jauhnya. Abaikan hambatan udara dan gunakan g = 9,81 m/s². Cari kelajuan awal v₀.

θ = 35°R = 135 mg = 9,81 m/s²

v₀ = m/s

6.Gerak proyektilSulit

Sebuah bola diluncurkan dengan 21 m/s dan sudut 45° di atas horizontal dari puncak tebing setinggi 50 m. Abaikan hambatan udara dan gunakan g = 9,81 m/s². Cari ketinggian maksimum H di atas tanah di kaki tebing.

v₀ = 21 m/sθ = 45°h = 50 mg = 9,81 m/s²

H = m

7.Usaha & energiSedang

Sebuah balok meluncur dari keadaan diam menuruni lereng bersudut 45° terhadap horizontal. Koefisien gesek kinetiknya 0,35. Cari kecepatannya v setelah meluncur 2 m sepanjang lereng.

θ = 45°μ = 0,35d = 2 mg = 9,81 m/s²

v = m/s

8.Usaha & energiSulit

Balok 2 kg dilepas dari keadaan diam pada ketinggian 1,5 m di lintasan miring yang licin. Di bawah, balok melintasi jalur horizontal kasar sepanjang 2 m (μ = 0,1) lalu menabrak pegas (k = 4000 N/m) di permukaan licin. Cari pemampatan maksimum x pegas.

m = 2 kgh = 1,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²

x = cm

9.Momentum & tumbukanSedang

Sebuah peluru 5 g ditembakkan horizontal ke balok kayu 4,5 kg yang tergantung pada tali ringan, dan tertanam di dalamnya. Balok berayun naik sampai 14 cm lebih tinggi daripada semula. Gunakan g = 9,81 m/s². Cari kelajuan v peluru sebelum tumbukan.

m = 5 gM = 4,5 kgh = 14 cmg = 9,81 m/s²

v = m/s

10.Momentum & tumbukanSulit

Di sebuah persimpangan, mobil 1000 kg yang melaju ke timur dengan 24 m/s bertabrakan dengan mobil 2000 kg yang melaju ke utara dengan 21 m/s. Kedua mobil menyatu. Cari kelajuan v′ rongsokan sesaat setelah tumbukan.

m₁ = 1000 kgv₁ = 24 m/s (E)m₂ = 2000 kgv₂ = 21 m/s (N)

v′ = m/s

11.Gaya hidrostatisSedang

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1,5 m berada di dinding tangki berisi air, dengan tepi atasnya 0,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 0,5 mH = 3 mb = 1,5 mρ = 1000 kg/m³g = 9,81 m/s²

F = kN

12.Gaya hidrostatisSulit

Pintu air persegi panjang vertikal selebar 1 m berada di dinding tangki berisi oli, dengan tepi atasnya 1,5 m di bawah permukaan. Cari gaya hidrostatis resultan F pada pintu air.

d = 1,5 mH = 2 mb = 1 mρ = 880 kg/m³g = 9,81 m/s²

F = kN

13.Kontinuitas & BernoulliSedang

Air mengalir melalui pipa horizontal yang menyempit dari 75 mm ke 40 mm. Di bagian lebar tekanannya 250 kPa dan kecepatannya 2 m/s. Dengan mengabaikan kerugian, cari tekanan p₂ di bagian sempit.

d₁ = 75 mmd₂ = 40 mmp₁ = 250 kPav₁ = 2 m/sρ = 1000 kg/m³

p₂ = kPa

14.Kontinuitas & BernoulliSulit

Air mengalir naik melalui pipa yang menyempit dari 100 mm ke 50 mm sambil naik 5 m. Di penampang 1 tekanannya 250 kPa dan kecepatannya 1 m/s. Dengan mengabaikan kerugian, cari tekanan p₂ di penampang 2.

d₁ = 100 mmd₂ = 50 mmp₁ = 250 kPav₁ = 1 m/sΔz = 5 mρ = 1000 kg/m³

p₂ = kPa

15.Hukum gas idealSedang

Berapa volume V yang ditempati 170 g O₂ pada 800 kPa dan 20 °C? Anggap sebagai gas ideal.

m = 170 gM = 32 g/molP = 800 kPaT = 20 °CR = 8,314 J/(mol·K)

V = L

16.Hukum gas idealSulit

Cari massa jenis ρ N₂ pada 200 kPa dan 20 °C, dengan menganggapnya gas ideal.

M = 28,01 g/molP = 200 kPaT = 20 °CR = 8,314 J/(mol·K)

ρ = kg/m³

17.Mesin kalor & refrigeratorSedang

Sebuah mesin kalor reversibel (Carnot) menerima 700 kJ panas dari reservoir bersuhu 250 °C dan membuang 406 kJ per siklus. Cari suhu T_L reservoir dingin dalam °C.

T_H = 250 °CQ_H = 700 kJQ_L = 406 kJ

T_L = °C

18.Mesin kalor & refrigeratorSulit

Pompa kalor menjaga rumah pada 20 °C saat di luar 2 °C, dengan memasok 11 kW panas ke rumah. Cari koefisien kinerja tertinggi yang mungkin COP_max.

T_H = 20 °CT_L = 2 °CQ̇_H = 11 kW

COP_max =

19.Gelombang, bunyi & optikaSedang

Cahaya di dalam balok transparan dipantulkan sempurna pada batas dengan kaca kron (n = 1,50) untuk setiap sudut datang di atas 48,8°. Carilah indeks bias n₁ balok itu.

θ_c = 48,8°n₂ = 1,50

n₁ =

20.Gelombang, bunyi & optikaSulit

Dua celah berjarak 0,4 mm disinari cahaya monokromatik. Pada layar sejauh 3 m, pita terang nomor 2 berada 8,835 mm dari pita pusat. Carilah panjang gelombang λ.

d = 0,4 mmL = 3 my₂ = 8,835 mmm = 2

λ = nm

3Larutan

1.Kinematika

Jawaban: t = 16 s

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Jarak sama

v·t = ½·a·t² → t = 2v/a = 2·20/2,5 = 16 s

Jawaban

t = 16 s

Pada saat itu mobil polisi bergerak dengan 2v = 40 m/s.

2.Kinematika

Jawaban: y = 7,569 m

Waktu bertemu

Arah ke atas positif, tanah di y = 0.

50 − ½g·t² = 17·t − ½g·t² → t = 50/17 = 2,941 s

Ketinggian bertemu

y = 17·2,941 − ½·9,81·2,941² = 7,569 m

Jawaban

y = 7,569 m

3.Hukum Newton

Jawaban: a = 4,427 m/s²

Hukum kedua Newton: gaya total pada suatu benda sama dengan massanya dikali percepatannya, ΣF = m·a. Gambar diagram benda bebas, pilih arah positif searah gerak, dan jumlahkan semua gaya dalam arah tersebut: gaya luar, gesekan μ·N yang melawan gerak, dan komponen gaya gravitasi.

Gaya sepanjang bidang miring

Arah menuruni bidang miring positif.

m·a = m·g·sin θ − μ·m·g·cos θ

Percepatan

a = 9,81·(sin 40° − 0,25·cos 40°) = 9,81·(0,6428 − 0,1915) = 4,427 m/s²

Jawaban

a = 4,427 m/s²

4.Hukum Newton

Jawaban: T = 16,23 N

Percepatan sistem

a = (m₂·g − μ·m₁·g)/(m₁ + m₂) = (34,34 − 5,886)/5,5 = 5,173 m/s²

Tegangan tali dari balok di atas meja

T − μ·m₁·g = m₁·a

T = 2·5,173 + 5,886 = 16,23 N

Jawaban

T = 16,23 N

5.Gerak proyektil

Jawaban: v₀ = 37,54 m/s

Projectile motion: with no air resistance, x = v_xt and y = h + v_yt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

Selesaikan rumus jangkauan untuk v₀

v₀ = √(g·R/sin 2θ) = √(9,81·135/sin 70°) = 37,54 m/s

Jawaban

v₀ = 37,54 m/s

6.Gerak proyektil

Jawaban: H = 61,24 m

Projectile motion: with no air resistance, x = v_xt and y = h + v_yt − ½gt². The two directions are independent except that they share the same time.

Kelajuan awal vertikal

v_y = 21·sin 45° = 14,85 m/s

Kenaikan di atas tebing

Δh = v_y²/(2g) = 14,85²/(2·9,81) = 11,24 m

Ketinggian di atas tanah

H = 50 + 11,24 = 61,24 m

Jawaban

H = 61,24 m

7.Usaha & energi

Jawaban: v = 4,247 m/s

Prinsip usaha–energi: perubahan energi kinetik sama dengan usaha oleh semua gaya. Menuliskan gravitasi dan pegas sebagai energi potensial (mgh dan ½kx²) mengubahnya menjadi neraca: energi awal = energi akhir + energi yang hilang karena gesekan (μN·d).

Neraca energi sepanjang lereng

Balok turun setinggi d·sin θ sementara gesekan mengambil μmg·cos θ·d. Massa saling menghilangkan.

½v² = g·d·(sin θ − μ·cos θ)

v = √(2·9,81·2·(0,7071 − 0,35·0,7071)) = 4,247 m/s

Jawaban

v = 4,247 m/s

8.Usaha & energi

Jawaban: x = 11,29 cm

Energi tersisa setelah jalur kasar

Lintasan miringnya licin, jadi hanya jalur kasar yang mengambil energi.

mgh − μmgL = 19,62·(1,5 − 0,1·2) = 25,51 J

Pemampatan maksimum

½kx² = 25,51 → x = √(2·25,51/4000) = 0,1129 m = 11,29 cm

Jawaban

x = 11,29 cm

9.Momentum & tumbukan

Jawaban: v = 1493 m/s

Conservation of momentum: when no external force acts during a collision, the total momentum Σm·v before equals the total after. Velocities have a direction, so pick a positive direction and give velocities the other way a minus sign. In an elastic collision kinetic energy is conserved too; in a perfectly inelastic one the bodies stick together.

Ayunan setelah tumbukan

V = √(2·g·h) = √(2·9,81·0,14) = 1,657 m/s

Tumbukan

m·v = (m + M)·V → v = (0,005 + 4,5)·1,657/0,005 = 1493 m/s

Jawaban

v = 1493 m/s

10.Momentum & tumbukan

Jawaban: v′ = 16,12 m/s

Komponen momentum

p_x = 1000·24 = 24000 kg·m/s

p_y = 2000·21 = 42000 kg·m/s

Kelajuan rongsokan

v′ = √(p_x² + p_y²)/(m₁ + m₂) = 48374/3000 = 16,12 m/s

Jawaban

v′ = 16,12 m/s

11.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 88,29 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·y_c·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, y_cp = y_c + I_c/(y_cA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

y_c = d + H/2 = 0,5 + 3/2 = 2 m

A = H·b = 3·1,5 = 4,5 m²

Gaya resultan

F = ρ·g·y_c·A = 1000·9,81·2·4,5 = 88,29 kN

Jawaban

F = 88,29 kN

12.Gaya hidrostatis

Jawaban: F = 43,16 kN

Gaya hidrostatis pada permukaan datar: F = ρ·g·y_c·A. Gaya bekerja di pusat tekanan, y_cp = y_c + I_c/(y_cA), yang selalu berada di bawah titik berat.

Kedalaman titik berat dan luas

y_c = d + H/2 = 1,5 + 2/2 = 2,5 m

A = H·b = 2·1 = 2 m²

Gaya resultan

F = ρ·g·y_c·A = 880·9,81·2,5·2 = 43,16 kN

Jawaban

F = 43,16 kN

13.Kontinuitas & Bernoulli

Jawaban: p₂ = 227,3 kPa

Kontinuitas dan Bernoulli: untuk fluida tak mampat, laju alir sama di setiap penampang, Q = A₁v₁ = A₂v₂. Sepanjang garis arus tanpa kerugian, p + ½ρv² + ρgz konstan, jadi di tempat fluida lebih cepat atau lebih tinggi, tekanannya lebih rendah.

Kontinuitas dan Bernoulli

Hitung dalam Pa, lalu bagi 1000 untuk mendapat kPa.

v₂ = v₁·(d₁/d₂)² = 2·(75/40)² = 7,031 m/s

½ρ(v₁² − v₂²) = ½·1000·(2² − 7,031²)/1000 = −22,72 kPa

p₂ = p₁ + ½ρ(v₁² − v₂²) = 250 + (−22,72) = 227,3 kPa

Jawaban

p₂ = 227,3 kPa

14.Kontinuitas & Bernoulli

Jawaban: p₂ = 193,4 kPa

Kontinuitas dan Bernoulli

Hitung dalam Pa, lalu bagi 1000 untuk mendapat kPa.

v₂ = v₁·(d₁/d₂)² = 1·(100/50)² = 4 m/s

½ρ(v₁² − v₂²) = ½·1000·(1² − 4²)/1000 = −7,5 kPa

ρgΔz = 1000·9,81·5/1000 = 49,05 kPa

p₂ = p₁ + ½ρ(v₁² − v₂²) − ρgΔz = 250 + (−7,5) − 49,05 = 193,4 kPa

Jawaban

p₂ = 193,4 kPa

15.Hukum gas ideal

Jawaban: V = 16,18 L

Hukum gas ideal: PV = nRT, dengan n = m/M.

Mol

n = 170/32 = 5,313 mol

T = 20 + 273,15 = 293,1 K

Volume

V = nRT/P = 5,313·8,314·293,1/800 = 16,18 L

Jawaban

V = 16,18 L

16.Hukum gas ideal

Jawaban: ρ = 2,298 kg/m³

Massa jenis gas ideal: ρ = PM/(RT).

Susun ulang hukum gas

PV = (m/M)RT → ρ = m/V = PM/(RT)

T = 20 + 273,15 = 293,1 K

Massa jenis

ρ = 200·28,01/(8,314·293,1) = 2,298 kg/m³

Jawaban

ρ = 2,298 kg/m³

17.Mesin kalor & refrigerator

Jawaban: T_L = 30,28 °C

Second-law limits: no cycle working between reservoirs at absolute temperatures T_H and T_L can beat the reversible (Carnot) cycle: η_max = 1 − T_L/T_H, COP_R,max = T_L/(T_H − T_L) and COP_HP,max = T_H/(T_H − T_L). Energy is always conserved: Q_H = W + Q_L.

Suhu absolut sumber

T_H = 250 + 273,15 = 523,1 K

Rasio panas reversibel

T_L = T_H·Q_L/Q_H = 523,1·406/700 = 303,4 K = 30,28 °C

Jawaban

T_L = 30,28 °C

18.Mesin kalor & refrigerator

Jawaban: COP_max = 16,29

Batas hukum kedua: tidak ada siklus yang bekerja di antara reservoir bersuhu mutlak T_H dan T_L yang dapat mengungguli siklus reversibel (Carnot): η_max = 1 − T_L/T_H, COP_R,max = T_L/(T_H − T_L), dan COP_HP,max = T_H/(T_H − T_L). Energi selalu kekal: Q_H = W + Q_L.

Suhu mutlak

T_H = 20 + 273,15 = 293,1 K

T_L = 2 + 273,15 = 275,1 K

COP terbaik yang mungkin

COP_HP,max = T_H/(T_H − T_L) = 293,1/(293,1 − 275,1) = 16,29

Jawaban

COP_max = 16,29

19.Gelombang, bunyi & optika

Jawaban: n₁ = 1,994

Optika geometri: pada batas dua medium, n₁·sin θ₁ = n₂·sin θ₂ (hukum Snell), dengan sudut diukur dari garis normal dan n = c/v. Memasuki medium yang lebih lambat, sinar membelok mendekati normal. Dari medium yang lebih rapat (n₁ > n₂) melewati sudut kritis θ_c = arcsin(n₂/n₁) semua cahaya dipantulkan: pemantulan dalam sempurna. Lensa tipis dan cermin bola mengikuti 1/f = 1/d_o + 1/d_i dengan perbesaran m = −d_i/d_o. Konvensi tanda: f > 0 untuk lensa cembung dan cermin cekung (f = R/2), f < 0 untuk lensa cekung dan cermin cembung; d_i > 0 untuk bayangan nyata, d_i < 0 untuk bayangan maya, dan m < 0 untuk bayangan terbalik.

Indeks bias balok

n₁ = n₂/sin θc = 1,50/0,7524 = 1,994

Jawaban

n₁ = 1,994

20.Gelombang, bunyi & optika

Jawaban: λ = 589 nm

Interferensi dan difraksi: cahaya dari dua celah berjarak d mencapai suatu titik pada layar dengan selisih lintasan d·sin θ. Pita terang muncul di tempat d·sin θ = mλ (m = 0, ±1, ±2, …). Untuk layar berjarak L ≫ d, pita terang ke-m berada pada y = mλL/d dan jarak antar pita adalah Δy = λL/d. Kisi dengan N garis per milimeter memiliki d = 1/N dan maksimum tajam pada d·sin θ = mλ; karena sin θ ≤ 1, orde tertinggi adalah bilangan bulat terbesar m ≤ d/λ. Celah tunggal selebar a memiliki pita gelap pada a·sin θ = mλ, m = ±1, ±2, …

Panjang gelombang

λ = y·d/(mL) = 0,008835·0,0004/(2·3) = 5,89 × 10⁻⁷ m = 589 nm

Jawaban

λ = 589 nm

ExamProblems · examproblems.com/courses/physics-for-engineers