Contoh Soal Pemuaian Panjang Beserta Jawabannya - Materi Sekolah

Tujuan dari pembelajaran fisika kali ini ialah semoga kita mampu mengetahui rumus-rumus pemuaian panjang serta mampu memecahkan soal yang berhubungan dengan pemuaian panjang.

Kasus pemuaian panjang kerapkali kita dengar pada rel kereta api dimana panjang relnya bertambah.

Nah kira-kira ..apakah anda tahu apa yang dimaksud dengan "Pemuaian Panjang" ?

Sebelum kita masuk pada latihan soal, terlebih dulu kita akan mempelajari beberapa rancangan penting, ialah :

• Pengertian Pemuaian Panjang
• Rumus - Rumus Pemuaian Panjang

Pengertian Pemuaian Panjang

---

Pemuaian Panjang yakni proses berubahnya ukuran benda akibat terpapar kalor (panas) pada suhu tertentu dimana menyebabkan benda itu bertambah panjang.

Perhatikan gambar di bawah ini dimana kita misalkan sebatang logam dengan panjang mula-mula Lo dipanaskan pada suhu tertentu akan menyebakan panjang logam tersebut menjadi Lt dengan ∆L yaitu pertambah panjang dari logam tersebut.

Rumus - Rumus Pemuaian Panjang

---

Berikut ini adalah rumus-rumus pemuaian panjang yang perlu anda ketahui, sehingga nantinya anda dapat memecahkan soal yang berkenaan dengan pemuaian panjang>

1.Rumus Pertambahan Panjang

∆L = Lo .  α . ∆T

2.Rumus Mencari Perubahan Suhu

∆T =

∆L / 𝐿𝑜 . α

3.Rumus Koefisien Muai Panjang

α =

∆L / 𝐿𝑜 . ∆T

4.Rumus Mencari Panjang Akhir

Lt = Lo + ∆L

Keterangan

• Lt ialah panjang benda sesudah memuai (m)
• Lo adalah panjang benda mula-mula (m)
• α yaitu koefisien muai linear/panjang (/°C)
• ∆T yaitu perubahan suhu (°C)
• ∆L ialah pertambah panjang (m)

Soal Pemuaian Panjang

Soal No.1

---

Sebuah kawat baja memiliki panjang permulaan sebesar 1000 cm. Hitunglah pertambahan baja tersebut pada pergantian suhu sebesar 50°C dimana koefisien muai panjangnya yakni 12 x 10-6/°C ?

Pembahasan

Lo = 1000 cm = 10 m
∆T = 50°C
α = 12 x 10-6/°C

∆L = Lo . α . ∆T
∆L = 10 .   12 x 10^-6 . 50
∆L = 500 . 12 x 10^-6
∆L = 6000 x 10^-6
∆L = 0,006 m

Soal No.2

---

Suatu logam dipanasi dari 20°C menjadi 120°C bertambah panjang 2,4 mm. Jika koefisien muai panjang logam tersebut 1,2 x 10-5/°C. Hitunglah panjang logam mula-mula ?

Pembahasan

∆T = T – To
∆T = 120°C – 20°C
∆T = 100°C

∆L = 2,4 mm
∆L = 2,4 x 10^-3 m
α = 1,2 x 10^-5/°C

∆L = Lo . α . ∆T
2,4 x 10-3 = Lo . 1,2 x 10^-5 . 100
2 x 10-3 = 100Lo x 10^-5
2 x 10-3 = Lo x 10^-3
2 = Lo
Lo = 2 m

Makara, panjang logam mula-mula yakni 2 m

Soal No.3

---

Kawat baja mempunyai panjang 20 m dikala suhunya 40°C. Berapa panjangnya jikalau suhunya sama dengan 100°C dimana koefisien muai panjang baja yakni 11,10x^-6 °C^-1 ?

Pembahasan

Lo = 20 m

∆T = T – To
∆T = 100°C – 40°C
∆T = 60°C

α = 11,10 x ^-6 °C^-1

∆L = Lo . α . ∆T
∆L = 20 . (11,10 x ^-6) . 60
∆L = 13200 x ^-6
∆L = 0,0132 m

Lt = Lo + ∆L
Lt = 20 + 0,0132
Lt = 20,0132 m

Jadi panjang kawat baja tersebut pada suhu 100°C ialah 20,0132 m

Soal No.4

---

Apabila panjang mula-mula dari suatu kawat besi yakni 10 m pada suhu 25°C. Kemudian kawat tersebut dipanaskan hingga suhu 75°C dan koefisien muai panjang besi tersebut ialah 1,1 × 10^-5/°C. Hitunglah panjang simpulan dari kawat besi tersebut ?

Pembahasan

To = 25°C
T = 75°C
Lo = 10 m
α = 1,1 × 10^-5/°C

∆T = T – To
∆T = 75°C – 25°C
∆T = 50°C

∆L = Lo . α . ∆T
∆L = 10 . (1,1 × 10^-5) . 50
∆L = 550 × 10^-5
∆L = 0,0055 m

Lt = Lo + ∆L
Lt = 10 + 0,0055
Lt = 10,0055 m

Kaprikornus, panjang kawat besi tersebut pada suhu 75°C yakni 10,0055 m

Sumber https://www.kontensekolah.com/