Pemuaian Panjang : Materi, Contoh Soal dan Pembahasan

Pemuaian Panjang : Materi, Contoh Soal dan Pembahasan – Pengunjung fokusfisika.com, pada laman ini akan dijelaskan materi tentang pemuaian panjang beserta contoh soal dan pembahasannya. Semoga dapat memudahkan anda dalam belajar untuk menghadapi ulangan harian, ujian tengah semester, ujian akhir sekolah, ujian kenaikan kelas, ujian nasional maupun ujian masuk perguruan tinggi negeri. Selamat belajar.

Pemuaian panjang adalah peristiwa bertambah panjang/pendeknya suatu benda apabila dipanaskan/didinginkan.

Persamaan pemuaian panjang adalah sebagai berikut:
\begin{aligned}
\Delta l &= l_o \alpha \Delta T \\
l – l_o &= l_o \alpha \Delta T \\
l &= l_o ( 1 + \alpha \Delta T )
\end{aligned}
Dengan :
l_o = panjang mula-mula (m)
l = panjang setelah perubahan suhu (m)
Δl = perubahan panjang (m)
α = koefisien muai panjang (/^oC)
ΔT = perubahan suhu(^oC)

Berikut ini adalah Contoh Soal dan Pembahasan tentang Pemuaian Panjang :

Contoh Soal 1:
Koefisien muai panjang alumunium adalah 2,6 x 10-5 /^oC. Panjang awal alumunium adalah 8 m pada suhu kamar (25^oC). Jika alumunium dipanaskan hingga 75^oC, pertambahan panjangnya adalah …..
A. 0,10 cm
B. 0,20 cm
C. 1,04 cm
D. 2,08 cm
E. 3,04 cm

Pembahasan :
Diketahui :
α = 2,6 x 10^-5 /^oC
lo = 8 m
ΔT = 75^oC – 25^oC = 50^oC
Ditanyakan :
Δl = ?

\begin{aligned}
\Delta l &= l_o \alpha \Delta T\\
&= 8 \cdot 2,6 \times 10^{-5} \cdot 50 \\
&= 0,0104 \quad \textrm{m} \\
&= 1,04 \quad \textrm{cm}
\end{aligned}

Jawaban : C

Contoh Soal 2:
Suatu batang baja sepanjang 1 m bertambah panjang 1 mm setelah suhunya dinaikkan dari 0^oC menjadi 100^oC. Pertambahan panjang batang baja dengan panjang 80 cm jika dipanaskan dari 0^oC sampai 120^oC adalah ….
A. 0,50 mm
B. 0,60 mm
C. 0,96 mm
D. 1,20 mm
D. 2,40 mm

Pembahasan :

\begin{aligned}
\frac{\Delta l}{l_o \Delta T} &= \frac{\Delta l’}{l_o’ \Delta T’} \\
\frac{1}{1000 \cdot 100} &= \frac{\Delta l’}{800 \cdot 120} \\
\Delta l’ &= \frac{96\times 10^3}{100\times 10^3} \\
&= 0,96 \quad \textrm{mm}
\end{aligned}

Jawaban : C

Contoh Soal 3:
Batang besi sepanjang 1 m pada suhu 0^oC, dipanaskan sampai 100^oC sehingga menyebabkan batang bertambah panjang 1 mm. Jika batang besi lain yang sejenis dengan panjang mula-mula 6 m dipanaskan dari 0^oC sampai 120^oC, pertambahan panjang besi tersebut adalah ….
A. 7,2 mm
B. 6 mm
C. 0,72 mm
D. 0,6 mm
E. 0,24 mm

Pembahasan :

\begin{aligned}
\frac{\Delta l}{l_o \Delta T} &= \frac{\Delta l’}{l_o’ \Delta T’} \\
\frac{1}{1000 \cdot 100} &= \frac{\Delta l’}{6000 \cdot 120} \\
\Delta l’ &= \frac{72\times 10^4}{10\times 10^4} \\
&= 7,2 \quad \textrm{mm}
\end{aligned}

Jawaban : A