Soal Fisika SMA - Gelombang Elektromagnet

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

 

Link-link Terkait dengan Soal-soal Fisika SMA

• Pengukuran
• GLB dan GLBB
• Gerak Parabola
• Gerak Melingkar
• Hukum Newton
• Gravitasi Newton dan Hukum Keppler
• Usaha dan Energi
• Momentum dan Impuls
• Gerak Harmonik
• Rotasi Benda Tegar
• Elastisitas
• Fluida
• Kalor dan Perpindahannya
• Teori Kinetik Gas
• Gelombang Bunyi
• Gelombang Cahaya
• Alat Optik
• Gejala Pemanasan Global
• Listrik Arus Searah
• Listrik Statis
• Medan Magnet dan Induksi Elektromagnetik
• Induksi Faraday dan Arus Bolak-balik
• Gelombang Elektromagnet
• Teori Relativitas
• Teori Kuantum
• Teknologi Digital
• Inti Atom dan Radioaktivitas

 

 

GELOMBANG ELEKTROMAGNET

--------------------------------------------------------------------

 

Hipotesis Maxwell

Gejala-gejala kelistrikan dan kemagnetan erat hubungannya satu sama

lain. hal ini tampak pada gejala-gejala sebagai berikut.

1.    Muatan medan listrik dapat menghasilkan medan listrik disekitarnya, yang besarnya diperlihatkan oleh hukum Coulumb.

2.    Arus listrik atau muatan yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet disekitarnya yang besar dan arahnya ditunjukkan oleh hukum Bio-Savart atau hukum Ampere.

3.    Perubahan medan magnetik dapat menimbulkan GGL induksi yang dapat menghasilkan medan listrik dengan aturan yang diberikan oleh hukum induksi Faraday.

Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis bahwa perubahan medan magnet pada dinamo dapat menimbulkan medan listrik dan sebaliknya perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet

 

 

 

Sifat dan Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Adapun sifat dari gelombang elektromagnetik, antara lain, dapat merambat di ruang hampa, merupakan gelombang transversal, mengalami pemantulan (refleksi), mengalami pembiasan (refraksi), mengalami interferensi, mengalami lenturan (difraksi), dan arah rambatannya tidak ditentukan oleh medan listrik maupun medan magnet.

 

 

 

Kecepatan Cahaya di ruang vacuum : 3 x 10⁸ m/s

 

 

Radar

 

Penggunaan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari

1.    Gelombang radio

        Suatau rangkaian elektronika yang biasanya disebut dengan osilator dapat membangkitkan gelombang radio yang dapat dipancarkan dan diterima dengan menggunakan alat yang disebut antena. Gelombang radio dapat dibedakan berdasarkan rentang frekuensi dan panjang gelombang

        Berdasarkan rentang frekuensi, gelombang radio dibedakan menjadi :

-    Frekuensi rendah (30 kHz - 300 kHz)

-    Frekuensi sedang (300 kHz - 3 MHz)

-    Frekuensi tinggi (3 MHz - 30 MHz )

-    Frekuensi sangat tinggi (30 MHz - 300 MHz)

-    Frekuensi ultra tinggi (300 MHz – 3 GHz)

-    Frekuensi super tinggi (lebih dari 3 GHz)

        Sedangkan, berdasarkan panjang gelombangnya, gelombang radio dibedakan menjadi :

-    Gelombang panjang (1500 m)

-    Gelombang sedang (300 m)

-    Gelombang pendek (30 m)

-    Gelombang sangat pendek (3 m)

-    Gelombang ultra pendek (30 cm)

-    Gelombang mikro (3 cm)

 

Gelombang radio banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti komunikasi jarak jauh, radar, satelit komunikasi, dan telepon. Gelombang radio yang digunakan dalam komunikasi adalah gelombang sedang (frekuensinya sekitar 1 MHz).

       

        Gelombang sedang dapat dipantulkan oleh lapisan atmosfer bumi yaitu pada lapisan ionosfer, sehingga informasi yang dibawa oleh gelombang medium dapat mencapai tempat-tempat yang jauh dari pemancar.

 

a.     Gelombang radio Amplitude Modulation (AM)

        Pada sistem ini gelombang suara dipancarkan oleh gelombang radio, dengan gelombang radio mengalami perubahan amplitudo sesuai dengan amplitude suara, gelombang AM mempunyai frekuensi antara 10⁴ Hz sampai 10⁹ Hz.

        Keuntungan radio AM adalah sebagai berikut :

1)    Sangat baik untuk membawa informasi berita

2)    Dapat menjaga seluruh tempat di permukaan bumi, hal ini disebabkan energi gelombang yang dipancarakan tidak mampu menembus lapisan ionosfer dan dipantulkan kembali ke perukaan bumi.

    Kelemahannya : mudah di pengaruhi oleh gejala kelistrikan di udara, akibatnya terdengar suara brisik.

 

b.    Gelombang radio Frequency Modultion (FM)

Pada gelmbang FM, frekuensi gelombang radio mengalami gangguan pada rapatannya sesuai dengan amplitudo gelombang suara.

Keunggulan system FM antara laian sebagai berikut:

1)                   Digunakan untuk komunikasi antarsatelit, karena mampu menembus lapsan ionosfer

2)                   Kualitas suara lebih bagus, karena bebas dari gangguan kelistrikan

    Kelemahannya : tidak dapat menjangkau tempat yang jauh, karena tidak dapat dipantulkan ionosfer bumi.

 

2.    Gelombang televisi

Pemancar televisi bekerja dengan menggunakan perubahan frekuensi dalam pengiriman informasi yang digabung denga sinyal audio (suara) audio (gambar). Frekuensi yang digunakan dibedakan atas Ultra High Frekuency (UHF) atau Very High Frekuency (VHF).

 

3.    Gelombang mikro atau Radar

Gelombang mikro dibangkitkan oleh rangkaian elektrode  seperti rangkaianosilasi listrik. Alat-alat klyson, magketron, dan Travelling Wave Tube (TMT). Gelombang mikro adalah gelombang pendek (1 mm – 30 cm) dengan frekuensi sekitar 10¹⁰ Hz, sehingga dapat digunakan pada system radar yang difungsikan untuk navigasi pertahanan udara, untuk mempelajarai sifat atom dan molekul dari suatu zat dan untuk mengukur kedalaman laut.

 

4.    Sinar inframerah

        Sinar inframerah dibangkitkan oleh electron dalam molekul yang digetarkan, misalnya jika benda dipanaskan. Rentang panjang gelombang antara 7,8 x 10^-4m - 10³m. Dengan energi yang tinggi mampu menembus kabut dan awan tebal sehingga dapat digunakan untuk membuat foto jarak jauh. Dalam bidang kedokteran digunakan untuk penyianaran pada proses penyembuhan penyakit encok, dan cacar.

 

5.    Cahaya tampak

        Cahaya tampak yang mempunyai frekuensi 10¹⁵Hz dibamgkitkan oleh molekul dan atom-atom karena electron-elektron luasnya mengalami perpindahan energi.  Cahaya tampak berfungsi sebagai alat bantu untuk penglihatan mata. Cahaya tampak terdiri dari warna, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu.

 

6.    Sinar Ultraviolet

        Cahaya ultraviolet yang mempunyai frekuensi 10¹⁵ Hz sampai 10¹⁶ Hz memiliki panjang gelombang 6 x 10^-8m sampai 3,6x10^-7m. Matahari merupakan sumber dari gelombang ultraviolet.

        Kegunaannya antara lain sebagai berikut :

        a.     Menghitamkan plat foto

        b.    Membunuh kuman-kuman

        c.     Digunakan untuk pembuatan IC

 

7.    Sinat-X

        Sinar X memiliki panjang gelombang antara 10^-18 m sampai 10^-8 m. sinar X memiliki daya tembus yang kuat karena memiliki energy yang besar. Sinar X dapat diperoleh dengan cara menmbak inti atom. Sinar X digunakan sebagai lat diagnosa kesehatan, misalnya untuk Rontgen, sinar X juga digunakan untuk menganalisis struktur atom dan Kristal. Sinar X memiliki frekuensi 10¹⁶ Hz sampai 10²⁰Hz.

        Kelemahannya : pemeriksaan anggota tubuh dengan sinar tidak boleh terlalu lama, karena membahayakan.

8.    Sinar Gamma

        Sinar gamma dihasilkan oleh bahan-bahan radioaktif karena aktivitas inti atomnya. Sinar gamma memiliki frekuensi terbesar dalam spekrum gelombang elektromagnetik, yaitu 10²⁰ Hz – 10²⁵ Hz dengan panjang gelombang atom 1A⁰ – 10^-4 A⁰. Sinar ini memiliki daya tembus yang sangat besar, mampu menembus timah besi. Sinar ini dihasilkan oleh atom-atom yang tidak stabil.

        Kelemahannya ; jika diserap pada jaringan hidup sinar gamma akan menyebabkan efek yang serius seperti mandul dan kanker

 

 

Latihan Soal 1

---------------------------------------------------------------------------

1.    Pernyataan-pernyataan di bawah ini yang berkaitan dengan hipotesa Maxwell tentang gelombang elektromagnetik adalah ....

        a.     Muatan listrik menimbulkan medan magnet

        b.    Arus listrik menimbulkan medan listrik

        c.     Perubahan medan magnet menimbulkan hambatan

        d.    Perubahan medan listrik menimbulkan medan magnet

        e.     Medan magnet menimbulkan arus listrik

 

2.    Sinar yang dipengaruhi oleh medan magnet dan medan listrik seperti di bawah ....

        (1) sinar – X                 (3) sinar gamma

        (2) sinar Laser             (4) sinar katoda

        Pernyataan yang benar adalah ....

        a. 1, 2, dan 3                              d. 4 saja

        b. 1 dan 3                    e. 1, 2, 3, dan 4

        c. 2 dan 4     

 

3.    Di bawah ini merupakan sifat-sifat gelombang elektromagnetik, kecuali ....

        a. kecepatannya tak tergantung pada jenis medium

        b. dapat mengalami peristiwa pemantulan

        c. kecepatan tertinggi terjadi di ruang hampa

        d. dapat mengalami peristiwa polarisasi

        e. dapat merambat di ruang hampa

 

4.    Yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah ....

        a.     dapat didifraksikan tetapi tidak dapat dipolarisasikan

        b.    dapat dipolarisasikan tetapi tidak dapat berinterferensi

        c.     dapat berinterferensi dan difraksi

        d.    dapat dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet

        e.     memerlukan medium untuk perambatannya

 

5.    Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar untuk frekuensi besar ke frekuensi kecil adalah ....

        a.     gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio

        b.    sinar-X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

        c.     cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar

        d.    cahaya hijau, cahaya biru, sinar- X, sinar gamma

        e.     sinar inframerah, sinar ultra violet, cahaya hijau, cahaya biru

 

6.    Yang fotonya mempunyai energi terbesar dari yang berikut adalah ….

        a. sinar merah

        b. sinar ungu

        c. sinar gamma

        d. sinar-X

        e. gelombang radio

 

7.    Suatu stasiun radio FM menyiarkan siarannya pada 100 MHz. Keadaan ini juga memiliki arti bahwa radio tersebut memancarkan gelombang dengan panjang gelombang sebesar…

        a. 300 m                      d. 15 m

        b. 30 m                        e. 1,5 m

        c. 3 m

 

8.    Seorang pelaut mengukur kedalaman laut dari atas kapalnya dengan mengirim gelombang elektromagnetik sampai ke dasar laut. Ternyata gelombang elektromagnetik itu kembali setelah selang waktu 5  s. Kedalaman laut tersebut adalah ....

        a. 1500 m                    d. 75 m

        b. 750 m                      e. 7,5 m

        c. 150 m

9.    Perubahan medan listrik menghasilkan medan magnet dan perubahan medan magnet menghasilkan medan listrik, pernyataan ini dikemukakan oleh ....

        a. James Clerk Maxwell

        b. Hertz

        c. Zeeman

        d. Stark

        e. Planck

 

10. Gelombang elektromagnetik terdiri atas ... yang saling tegak lurus.

        a.     gelombang transversal dan medan magnet

        b.    gelombang medan magnet dan gelombang medan listrik

        c.     gelombang longitudinal dan transversal

        d.    gelombang transversal dan medan listrik

        e.     gelombang listrik dan longitudinal

 

11. Sinar yang tidak termasuk gelombang elektromagnetik adalah ....

        a. sinar-X

        b. sinar gamma

        c. sinar beta

        d. sinar infra merah

        e. sinar ultraviolet

 

12. Spektrum cahaya atau sinar tampak yang mempunyai frekuensi terkecil adalah ....

        a. ungu

        b. biru

        c. hijau

        d. kuning

        e. merah

 

14. Panjang gelombang radio yang memiliki frekuensinya 105 Hz adalah ....

        a. 36 m

        b. 3.600 m

        c. 300 m

        d. 3.000 m

        e. 3 m

 

15 .         Jika panjang gelombang televisi adalah 6 meter, maka frekuensinya adalah ....

        a. 6 × 10⁵ Hz

        b. 6 × 10⁶ Hz

        c. 5 × 10⁵ Hz

        d. 5 × 10⁶ Hz

        e. 5 × 10^–5 Hz

 

16. Frekuensi sinar ultraviolet adalah ....

        a. 1020 Hz                  

        b. 1018 Hz

        c. 1015 Hz                  

        d. 1011 Hz

        e. 1014 Hz

 

 

 

 

 

 

17. Panjang gelombang cahaya tampak yang paling panjang adalah ....

        a. jingga       

        b. merah

        c. hijau         

        d. kuning                     

        e. ungu

 

18. Yang termasuk sifat gelombang elektromagnetik adalah … .

        a.     perambatannya memerlukan medium

        b.    dapat mengalami interferensi dan difraksi

        c.     dapat mengalami difraksi, tetapi tidak dapat dipolarisasikan

        d.    dapat mengalami polarisasi, tetapi tidak dapat berinterferensi

        e.     perambatannya memerlukan medium

 

19.  Gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terkecil adalah … .

        a. sinar-X

        b. sinar gamma

        c. sinar ultraviolet

        d. sinar inframerah

        e. gelombang radio

 

20. Perubahan medan listrik dapat menyebabkan timbulnya … .

        a. gelombang elektromagnetik

        b. gelombang mekanik

        c. medan magnet

        d. medan gaya

        e. radiasi

 

21. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik, teori ini dikemukakan oleh …

        a. James Clerk Maxwell

        b. Christian Huygens

        c. Heinrich Rudolp Hertz

        d. Robert Hooke

        e. Isaac Newton

 

22. Besarnya frekuensi cahaya sebanding dengan … .

        a. panjang gelombang

        b. intensitas

        c. laju cahaya

        d. medan listrik

        e. medan magnet

 

23. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik dari frekuensi besar ke frekuensi kecil adalah … .

        a. radar, ultraviolet, dan sinar-X

        b. sinar gamma, sinar-X, dan ultraviolet

        c. inframerah, radar, dan cahaya tampak

        d. cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah

        e. gelombang radio, inframerah, dan ultraviolet

 

24. Gelombang radio yang dipancarkan dengan frekuensi 5 MHz, memiliki panjang gelombang sebesar … .

        a. 20 m                         d. 50 m

        b. 30 m                        e. 60 m

        c. 40 m

 

25. Medan listrik maksimum dari sebuah gelombang elektromagnetik adalah 100 N/C. Berarti intensitasnya adalah … .

        a. 10,0 W/m²              d. 13,7 W/m²

        b. 11,2 W/m²              e. 14,6 W/m²

        c. 12,1 W/m²

 

26. Kuat medan listrik maksimum dari suatu gelombang elektromagnetik sebesar 6 × 10⁴ N/C. Maka induksi magnet maksimum adalah … .

        a. 4 × 10^-6 T

        b. 3 × 10^-5 T

        c. 1 × 10^-4 T

        d. 2 × 10^-4 T

        e. 3 × 10^-4 T

 

27. Suatu gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 50 MHz merambat di angkasa, di mana pada berbagai titik dan waktu medan listrik maksimumnya 720 N/C. Maka panjang gelombangnya adalah … .

        a. 3 m

        b. 4 m

        c. 5 m

        d. 6 m

        e. 7 m

 

28. Gelombang elektromagnetik terjadi apabila

        . . . .

        a.     medan magnet dan medan listrik saling tegak lurus

        b.    medan magnet dan medan listrik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus pula dengan arah perambatan

        c.     medan magnet tegak lurus dengan arah perambatan

        d.    medan listrik tegak lurus dengan arah

               perambatan

        e.     medan magnet dan medan listrik saling tegak lurus, namun dengan arah perambatannya sejajar

29. Cepat rambat gelombang elektromagnetik tergantung pada . . . .

        a. frekuensi dan panjang gelombang

        b. permitivitas dan frekuensi gelombang

        c. permeabilitas dan permitivitas

        d. panjang gelombang dan medium

        e. medium, frekuensi, dan panjang gelombang

 

30. Perubahan medan listrik akan menimbulkan medan magnet. Pernyataan ini merupakan hipotesis yang dikemukakan oleh . . . .

        a. Hertz

        b. Maxwell

        c. Rontgen

        d. Faraday

        e. Coulomb

 

31. Jenis gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang paling pendek adalah . . . .

        a. radio gelombang pendek

        b. sinar infra merah

        c. sinar gamma

        d. sinar ultra ungu

        e. sinar-X

 

32. Jenis gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi paling pendek adalah . . . .

        a. radio gelombang panjang

        b. radio gelombang pendek

        c. sinar gamma

        d. cahaya tampak

        e. radar

 

33. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar untuk variasi dari frekuensi terkecil adalah . . . .

        a.     cahaya biru, cahaya hijau, sinar infra merah, gelombang radar

        b.    cahaya hijau, cahaya biru, sinar-X, sinar gamma

        c.     sinar infra merah, sinar ultraviolet, cahaya hijau, cahaya biru

        d.    gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru, gelombang radio

        e.     sinar-X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

 

34. Di bawah ini yang merupakan daerah frekuensi untuk saluran televisi adalah . . . .

        a. LF

        b. MF

        c. HF

        d. UHF

        e. 3 MHz – 30 MHz

 

 

 

 

35. Salah satu karakteristik pemancar FM adalah . . . .

        a.     terjadi peristiwa kelistrikan pada lapisan ionosfer

        b.    dipantulkan lapisan ionesfer

        c.     suara yang dihasilkan jernih

        d.    tidak perlu menggunakan satelit

        e.     jangkauan pemancarannya panjang

 

36. Pernyataan berikut adalah benar, kecuali . . . .

        a.     Sifat gelombang pada daerah frekuansi 10⁴-10⁷ Hz dipantulkan oleh ionosfer dalam lapisan atmosfer

        b.    Informasi yang dibawa oleh gelombang pada daerah frekuansi 10⁴-10⁷ Hz sebagai perubahan ampitudo

        c.     Gelombang elektromagnetik pada daerah frekuensi 10⁸ Hz mampu menembus lapisan ionosfer

        d.    Informasi yang dibawa oleh gelombang yang berada pada daerah frekuansi 10⁴–10⁷ Hz sebagai perubahan frekuensi

        e.     Gelombang AM tidak mampu me nembus lapisan ionosfer.

 

37. Orang yang pertama kali menemukan sinar-

        X adalah . . . .

        a. Wilhelm Conrad Rontgen

        b. Geiger-Muller

        c. Thomas Alfa Edison

        d. William Herschel

        e. Einstein

 

38. Pernyataan yang terkait dengan sinar gamma adalah . . . .

        a. frekuensinya kecil

        b. tidak dapat dideteksi dengan detektor

        c. daya tembusnya kecil

        d. dihasilkan oleh inti-inti atom yang stabil

        e. panjang gelombangnya besar

 

39. Gelombang elektromagnetik yang digunakan dalam rekayasa genetika adalah . . . .

        a. sinar-X

        b. sinar tampak

        c. sinar inframerah

        d. sinar ultraviolet

        e. sinar gamma

 

40. Manfaat lapisan ozon adalah . . . .

        a. memantulkan gelombang radio

        b. melindungi bumi dari sinar inframerah

        c. melindungi bumi dari sinar ultraviolet

        d. membuat langit tampak biru

        e. penghasil sinar ultraviolet

 

41. Sebuah pemancar mengirimkan gelombang dengan frekuensi 300 MHz ke sebuah pesawat. Setelah 0,01 detik gelombang tersebut diterima kembali oleh radar.

        Panjang gelombang dan jarak pemancar dengan pesawat berturut-turut adalah . . . .

        a. 0,1 m dan 1,5 × 10⁶ m

        b. 1 m dan 1,5 × 10⁶ m

        c. 10 m dan 1,5 × 10⁶ m

        d. 1 m dan 3 × 10⁶ m

        e. 10 m dan 3 × 10⁶ m

 

42. Gelombang elektromagnetik tidak dipengaruhi oleh

        medan magnet maupun medan listrik. Hal ini karena gelombang elektromagnetik ....

        a. memiliki kecepatan tinggi

        b. tidak bermassa

        c. tidak bermuatan listrik

        d. tidak bermassa dan tidak bermuatan listrik

        e. memiliki frekuensi tinggi

 

43. Suatu perubahan medan listrik menghasilkan ....

        a. suatu gelombang magnetik

        b. gelombang bunyi

        c. gelombang mekanik

        d. gelombang elektromagnetik

        e. tidak ada yang istimewa

 

44. Sifat-sifat gelombang elektromagnetik antara lain:

        (1)   dapat merambat dalam ruang hampa

        (2)   kelajuannya ke segala arah adalah sama

        (3)   merupakan gelombang transversal

        (4)   kelajuannya sama dengan kelajuan cahaya

        Yang benar adalah pernyataan ...

        (Ebtanas tahun 1998)

        a. (1), (2), (3)

        b. (1), (2), (3), (4)

        c. (1), (3), (4)

        d. (2), (3), (4)

        e. (2), (4)

 

45. Yang termasuk gelombang elektromagnetik adalah ...

        (Ebtanas tahun 1986)

        a.     dapat didifraksikan tetapi tidak dapat dipolarisasikan

        b.    dapat dipolarisasikan tetapi tidak dapat berinterferensi

        c.     dapat berinteferensi dan difraksi

        d.    dapat dibelokkan dalam medan listrik maupun medan magnet

        e.     memerlukan medium untuk perambatannya

 

 

 

46. Gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang gelombang terpanjang adalah ....

        a. sinar gamma

        b. sinar -X

        c. sinar inframerah

        d. sinar ultra ungu

        e. gelombang radio

 

47. Urutan spektrum gelombang elektromagnetik yang benar untuk variasi frekuensi besar ke frekuensi kecil adalah ....

        a.     cahaya biru, cahaya hijau, sinar inframerah,

               gelombang radar

        b.    cahaya hijau, cahaya biru, sinar -X, sinar gamma

        c.     sinar inframerah, sinar ultraviolet, cahaya hijau,

               cahaya biru

        d.    gelombang radar, cahaya hijau, cahaya biru,

               gelombang radio

        e.     sinar -X, sinar gamma, cahaya biru, cahaya hijau

 

48. Kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik

        tergantung dari ....

        a.     frekuensi gelombang

        b.    panjang gelombang

        c.     frekuensi dan panjang gelombang

        d.    permitivitas dan permeabilitas medium

        e.     nilainya selalu tetap

 

49. Daya rata-rata radiasi gelombang elektromagnetik pada suatu titik berjarak 0,5 m adalah 400 watt, maka kuat medan listrik maksimumnya adalah ....

        a. 210 V/m

        b. 310 V/m

        c. 410 V/m

        d. 510 V/m

        e. 610 V/m

 

 

Latihan Soal 2

---------------------------------------------------------------------------

 

1.    Jelaskan perbedaan antara gelombang elektromagnetik dan gelombang mekanik!

 

2.    Sebuah benda pijar yang terbuat dari baja memancarkan energi maksimum pada panjang gelombang cahaya 5.000 A. Hitunglah suhu sumber cahaya tersebut!

 

3.    Sebuah mesin sinar-X menghasilkan berkas sinar-X dengan panjang gelombang 1,1 nm. Tentukan frekuensi sinar-X tersebut!

 

4.    Selang waktu yang digunakan pesawat radar untuk menangkap sinyal adalah 2 ms. Berapakah jarak antara pesawat radar dengan sasaran yang dituju oleh pesawat tersebut?

 

5.    Energi rata-rata tiap satuan luas tiap satuan waktu dari gelombang elektromagnetik adalah 2,125 W/m². Tentukan besarnya kuat medan listrik pada tempat tersebut!

 

6.    Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?

 

7.    Jika permitivitas dalam suatu medium 9 × 10^-12 C/N m² dan permiabilitasnya 5 × 10^-7 Wb/Am, hitunglah kecepatan cahaya yang merambat di dalam medium tersebut.

 

8.    Hitunglah panjang gelombnag elektromagnetik dari ponsel yang mempunyai frekuensi 1.800 MHz.

 

9.    Jelaskan ragam dan karakteristik spektrum gelombang elektromagnetik. Kemudian, berikan contoh penggunaannya.

 

10. Jelaskan pembagian gelombang radio berdasarkan panjang gelombang beserta penggunaannya.

 

11. Mengapa gelombang radio FM lebih diminati dari pada gelombang radio AM?

 

12. Apa dampak positif dan negatif dari gelombang elektromagnetik ?

 

13. Guna mengetahui kedalaman laut yang tenang, sebuah kapal laut memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi 10 MHz ke dasar laut. Gelombang tersebut diterima kembali setelah 0,02 detik. Jika permitivitas air laut 9 × 10^-12 C/Nm² dan permiabilitasnya 5 × 10^-7 Wb/Am. Hitunglah panjang gelombang dan kedalaman lautnya?

 

14. Apa yang dimaksud dengan laser? Sebutkan contoh penggunaannya.

 

15. Sebutkan dampak positif dan negatif sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari.

 

16. Tentukan rentang panjang gelombang (dalam vakum) untuk cahaya tampak yang memiliki tentang frekuensi antara 4 x 10¹⁴ Hz (cahaya merah) dan 7,9 x 10¹⁴ Hz (cahaya ungu). Nyatakan jawabanmu dalam nanometer!

 

17. Berkas sinar X yang dihasilkan dalam suatu mesin sinar X memiliki panjang gelombang 2,1 nm. Berapa frekuensi sinar X ini?

 

18. Kedalaman laut diukur dengan mengirim gelombang mikro sampai ke dasar laut. Ternyata pulsa pantul muncul setelah 8 µs. Tentukan kedalaman laut tersebut.

 

19. Medan listrik maksimum suatu gelombang elektromagnet di suatu tempat adalah 200 N/C. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa 3 x 10⁶ m/s dan permetivitas listrik untuk ruang hampan 8,85 x 10^-12 C/Nm². Hitung laju energi rata-rata tiap satuan luas gelombang elektromagnetik!

 

20. Suatu gelombang elektromagnetik dalam vakum memiliki amplitude medan listrik 210 V/m. Hitung amplitude medan magnetiknya!

 

21. Suatu sistem radar mengirim pulsa-pulsa gelombang radio dengan panjang gelombang sangat pendek. Berapa mikrosekon setelah sebuah pulsa dikirim dan dipantulkan oleh sebuah pesawat terbang yang berada 30 km jauhnya akan diterima oleh stasiun rada?

 

22. Medan magnetik dalam suatu gelombang elektromagnetik memiliki puncak 1,77 x 10^-8. Berapa besar energi yang diangkut oleh gelombang ini per meter persegi per sekon?

 

23. Sebuah sumber cahaya monokhromatik memancarkan daya elektromagnetik 100 W merata ke segala arah.

        a.     Hitung rapat energi listrik rata-rata pada jarak 1 m dari sumber!

        b.    Hitung rapat energi magnetik rata-rata pada jarak yang sama dari sumber!

        c.     Tentukan intensitas gelombang pada lokasi itu!

 

24. Medan listrik dalam suatu gelombang elektromagnetik dapat dinyatakan dengan persamaan gelombang berjalan:

        Ey = 100 sin (10⁷x - wt) (dalam SI).

        Tentukan amplitude dari medan magnetik yang terkait, panjang gelombang serta frekuensinya!

 

 

 

25. Filamen sebuah lampu pijar memiliki hambatan 150 Ω dan membawa arus dc 1 A. Filamen memiliki panjang 8 cm dan jari-jari 0,9 mm.

        a.     Hitung vektor poynting pada permukaan filamen!

        b.    Tentukan besar medan magnetik dan medan listrik pada permukaan filamen!

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download