Rumus Dan Pembahasan Intensitas Cahaya

Halo semuanya! Mari kita bedah soal nomor dua belas. Di sini kita diminta mencari luas daerah pada lantai yang menerima intensitas cahaya antara dua hingga lima watt per meter persegi dengan daya lampu dua ratus watt.

Pertama, mari kita visualisasikan ruangnya. Lampu berada di plafon setinggi lima meter dari lantai. Berdasarkan Teorema Pythagoras, kuadrat jarak miring x kuadrat sama dengan lima kuadrat ditambah r kuadrat, atau dua puluh lima ditambah r kuadrat. Ingat, rumus intensitas cahaya adalah I sama dengan L per x kuadrat.

Sekarang, kita bentuk pertidaksamaannya. Dengan daya lampu L sebesar dua ratus watt, maka intensitas I sama dengan dua ratus per dua puluh lima ditambah r kuadrat. Karena intensitas yang dicari berada di antara dua dan lima, maka persamaannya menjadi dua kurang dari dua ratus per dua puluh lima ditambah r kuadrat, kurang dari lima.

Mari kita selesaikan pertidaksamaan ini untuk mencari rentang r kuadrat. Dari perhitungan di sisi kiri, kita dapatkan r kuadrat kurang dari tujuh puluh lima. Sedangkan dari perhitungan di sisi kanan, kita peroleh r kuadrat lebih dari lima belas. Jadi, daerah yang memenuhi syarat memiliki rentang r kuadrat antara lima belas dan tujuh puluh lima.

Terakhir, kita hitung luas daerahnya yang berbentuk cincin di lantai. Luas ini adalah selisih antara luas lingkaran besar dan lingkaran kecil. Jadi, luas sama dengan pi dikali tujuh puluh lima dikurangi pi dikali lima belas, yang hasilnya adalah enam puluh pi. Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah D.