Bank Soal Fisika SMA Penerapan dan Dampak Gelombang Elektromagnetik

Diketahui:

Jarak pesawat $d$ = 90 km $=90\times10^3$ m

Kecepatan cahaya $c=3\times10^8$ m/s

Ditanya:

Waktu kembali radar $\Delta t=$ ?

Jawab:

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang bergerak dengan kecepatan cahaya di ruang hampa ($c=3\times10^8$ m/s). Gelombang elektromagnetik yang berada pada spektrum gelombang mikro bisa digunakan sebagai radar (radio detection and ranging) untuk mendeteksi keberadaan objek tertentu.

Radar bekerja dengan cara memancarkan gelombang mikro ke segala arah, lalu gelombang tersebut akan terpantul apabila menabrak sebuah objek. Perbedaan waktu antara pemancaran dan penerimaan kembali gelombang mikro ini yang digunakan untuk mencari jarak benda.

Jarak benda bisa dihitung menggunakan persamaan:

$d=\frac{c\Delta t}{2}$

$c$ merupakan kecepatan cahaya di udara dan $\Delta t$ merupakan waktu gelombang kembali ditangkap.

Karena indeks bias udara mendekati 1, maka kecepatan cahaya di udara dapat diasumsikan sama dengan kecepatan di ruang vakum.

$d=\frac{c\Delta t}{2}$

$\Delta t=\frac{2d}{c}$

$=\frac{2\left(90\times10^3\right)}{3\times10^8}$

$=60\times10^{-5}$ s

$=0,6$ ms

Jadi, waktu yang dibutuhkan gelombang radar untuk kembali terdeteksi adalah 0,6 ms.