Contoh Soal Pemuaian Panjang – Pernahkah kalian memperhatikan kenapa sambungan rel kereta api memiliki celah? Hal itu adalah salah satu contoh dari upaya mengatasi peristiwa pemuaian panjang.
Dalam dunia fisika terdapat istilah untuk proses terjadinya penambahan nilai sebuah besaran akibat adanya perubahan suhu, yakni pemuaian. Artinya contoh soal pemuaian panjang berisi seputar kejadian pertambahan panjang sebuah benda, umumnya logam.
Karena penggunaan logam seperti tembaga, besi, baja sangat umum di berbagai bidang kerja maka mempelajari soal pemuaian panjang menjadi penting. Di kurikulum pendidikan Indonesia sendiri, contoh soal pemuaian panjang diberikan pada siswa kelas 7 SMP serta MTs.
Untuk memudahkan para murid kelas 7, kali ini kami ingin berbagi info seputar contoh soal pemuaian panjang beserta hal penting terkaitnya seperti rangkuman materi, rumus hitung hingga jawaban dan pembahasan soalnya.
Rangkuman Materi Pemuaian Panjang
Membahas soal fisika akan cukup sulit bila kalian belum paham dengan materinya. Oleh sebab itu, ulasan kali ini akan kami awali dengan penjelasan seputar rangkuman materi fisika pemuaian panjang terlebih dulu.
Konsep Dasar Pemuaian Panjang
Apa itu pemuaian panjang? Jika ditinjau dari konsep dasar maka pemuaian panjang memiliki pengertian sebagai sebuah kondisi bertambahnya panjang suatu benda yang diakibatkan oleh bertambahnya suhu benda. Artinya semakin panas (bersuhu tinggi) makin besar pula pemuaian panjangnya.
Pemuaian panjang sendiri bisa berakibat buruk, karena jika objek mengalami pemuaian tanpa adanya ruang untuk memuai maka akan muncul masalah seperti pembengkokan.
Koefisien Pemuaian Panjang
Selain adanya faktor suhu, pemuaian panjang juga dipengaruhi koefisien masing-masing objek. Koefisien bertambahnya panjang disebut sebagai Koefisien Muai Panjang (simbol : α). Logam merupakan jenis benda yang memiliki koefisien muai panjang paling tinggi.
Walaupun tiap barang memiliki koefisien pemuaian tersendiri kalian tidak perlu repot-repot menghafalkannya karena nantinya pada tiap soal akan diberikan informasi mengenai besar koefisien tersebut.
Contoh Pemuaian Panjang di Lingkungan
Seperti sudah disinggung di awal bahwa pemuaian panjang dapat memberikan efek buruk pada sebuah sistem sehingga siswa perlu mengetahui contoh nyata pemuaian di lingkungan sekitar. Dimana beberapa contoh pemuaian paling umum adalah :
- Pemuaian panjang rel kereta api.
- Pemuaian panjang besi jembatan.
Sebagai usaha mengatasinya, perancang jalur rel kerta maupun jembatan biasanya memberi sedikit celah di antara sambungannya berdasarkan rumus hitungnya.
Rumus Hitung Pemuaian Panjang
Karena merupakan materi dengan perhitungan maka selain rangkumannya kalian juga perlu tahu apa saja rumus yang digunakan untuk mengerjakan soal pemuaian panjang. Dimana rumus hitung pemuaian panjang adalah sebagai berikut.
Contoh Soal Pemuaian Panjang Kelas 7
Jika sudah mulai paham dengan materinya, selanjutnya kalian perlu mengetahui bagaimana cara mengerjakan contoh soal pemuaian panjang untuk kelas 7 SMP. Berikut adalah beberapa contoh soal pemuaian panjang beserta jawabannya.
Contoh Soal 1
Egi melakukan pengecekan jalur kereta api di malam hari bersuhu 25 °C sehingga diketahui panjang sebuah rel adalah 20 meter. Berapakah panjang rel itu bila diukur pada siang hari bersuhu 32 °C? (α baja : 0,000011/°C)
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 20 m
T1 = 25 °C
T2 = 32 °C
ΔT = 7 °C
α = 0,000011/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
L = 20×(1+(0,000011×7))
L = 20×1,000077 = 20,00154 meter
Contoh Soal 2
Joko mempunyai sepotong besi sepanjang 100 sentimeter. Jika besi milik Joko dipanaskan sehingga suhunya naik 100 °C, berapakah besar pemuaian panjangnya? (α besi : 0,000012/°C)
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 1 m
ΔT = 100 °C
α = 0,000012/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
ΔL = 1×0,000012×100
ΔL = 0,0012 m
Contoh Soal 3
Berdasarkan contoh soal nomor 2 di atas, bila kenaikan suhunya sebesar 200 °C maka berapa panjang besi Joko sekarang?
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 1 m
ΔT = 200 °C
α = 0,000012/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
ΔL = 1×0,000012×200
ΔL = 0,0024 m
L = L0 + ΔL = 1+0,0024 = 1,0024 m
Contoh Soal 4
Sebuah kawat tembaga di jalan antar provinsi mempunyai panjang 50 meter di ukur pada suhu 20 °C. Berapa panjang kawat tembaga itu jika diukur di suhu 170 °C? (α = 0,000017/°C)
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 50 m
T1 = 20 °C
T2 = 170 °C
ΔT = 150 °C
α = 0,000017/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
L = 50×(1+(0,000017×150))
L = 50×1,00225 = 50,1275 meter
Contoh Soal 5
Berdasarkan contoh soal nomor 4 di atas, hitunglah pemuaian panjang kawat tembaga dalam sentimeter apabila diukur di suhu 220 °C.
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 50 m
ΔT = 200 °C
α = 0,000017/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
ΔL = 50×0,000017×200
ΔL = 0,17 m = 17 cm
Contoh Soal 6
Smith mempunyai tongkat berbahan dasar perak sepanjang 100 cm. Karena terkena panas, tongkat Smith mengalami pemuaian panjang sehingga panjangnya bertambah 2 milimeter. Berapa kenaikan suhu yang dikenai ke tongkat Smith? (α = 0,00002/°C)
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 100 cm = 1 m
ΔL = 2 mm = 0,002 m
α = 0,00002/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
ΔT = ΔL/(L0×α)
ΔT = 0,002/(1×0,00002)
ΔT = 0,002/0,00002 = 100 °C
Contoh Soal 7
Hitunglah kembali contoh soal nomor 6, jika bahan tongkat Smith adalah besi.
Jawaban :
Tuliskan terlebih dulu data soal
L0 = 100 cm = 1 m
ΔL = 2 mm = 0,002 m
α = 0,000012/°C
Lalu masukkan ke rumusnya,
ΔT = ΔL/(L0×α)
ΔT = 0,002/(1×0,000012)
ΔT = 0,002/0,000012 = 166,7 °C
Dari beberapa contoh soal di atas seharusnya kalian sudah memahami bahwa menjawab soal pemuaian panjang harus sesuai dengan apa yang ditanyakan. Karena panjang akhir serta besar pemuaian panjang adalah dua hal berbeda.
Download Contoh Soal Pemuaian Panjang Kelas 7 PDF
Selain lewat contoh soal di atas, siswa SMP juga bisa belajar mengenai pemuaian panjang dari soal latihan. Berikut telah kami siapkan file PDF berisi soal latihan pemuaian panjang untuk murid kelas 7 SMP maupun MTs.
Kesimpulan
Jika dilihat dari penjelasan Orangbaik.org di atas maka terlihat bahwa contoh soal pemuaian panjang tidaklah sulit untuk dikerjakan asalkan mengetahui rumus dan data koefisiennya. Jangan lupa untuk selalu teliti saat mengerjakan soal pemuaian panjang.
