Rumus dan Contoh Soal Koefisien Muai Panjang dalam Pembelajaran Fisika

Ilustrasi Contoh Soal Koefisien Muai Panjang. (Sumber: Pixabay)

Zat-zat kimia tertentu mempunyai koefisien muai yang besar. Apabila zat padat dipanaskan maka akan mengalami pemuaian ke segala arah, yaitu panjang, lebar, dan tebalnya. Koefisien muai panjang adalah perubahan ukuran pada arah panjang tanpa memperhatikan arah pemuaian yang lain dengan menganggap ukuran panjangnya jauh lebih besar dari lebar dan tebalnya.

Koefisien ini dapat disebut juga dengan muai linear. Adapun pemuaian yang dialami suatu zat berbeda, ditentukan oleh koefisien muai panjang, perbandingan antara pertambahan panjang zat dari panjangnya semula untuk setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu.

Koefisien Muai Panjang dalam Fisika

Ilustrasi Contoh Soal Koefisien Muai Panjang. (Sumber: Pixabay)

Sebelumnya artikel ini telah membahas terkait pengertian koefisien muai panjang. Dikutip dari buku Fisika untuk SMK Kelompok Teknologi dan Kesehatan Kelas XI, Osa Pauliza, dkk (2008: 11), rumus koefisien muai panjang dapat ditulis dengan α = ΔL / L0 . ΔT = konstan, dengan penjelasan:

α = koefisien muai panjang

ΔL = pertambahan panjang (m)

L0 = panjang mula-mula (m)

ΔT = perubahan suhu

L1 = Panjang setelah pemuaian

ΔL = L1 - L0

Agar lebih paham, berikut adalah contoh soal dan kunci jawaban untuk belajar di rumah:

1. Sebuah benda yang terbuat dari baja memiliki panjang 1000 cm. Berapakah pertambahan panjang baja itu, jika terjadi perubahan suhu sebesar 50°C?

Diketahui :

L0 = 1000 cm

∆T = 50 °C

α = 12 × 10-6 °C-1 (lihat di tabel koefisien muai panjang)

Ditanyakan : ∆L = ...?

Jawaban:

L = L0(1 + α∆T)

L = L0 + L0α∆T

L – L0 = L0α∆T

∆L = L0α∆T

∆L = 1000 × 12 × 10-6 × 50

∆L = 0,6 cm

2. Suatu logam kuningan mempunyai koefisien muai panjang 1,9 × 10-6/°C. Batang kuningan sepanjang 40 cm dipanaskan sampai suhu 130°C. Apabila suhu awal batang kuningan 30°C, maka berapakah panjang batang kuningan yang sekarang?

Diketahui:

L0 = 40cm

ΔT = 130°C - 30°C

= 100°C

Α = 1,9 ⨯ 10-5/°C

Ditanyakan: L?

Jawaban:

L0(1 + αδt)

40cm(1 + (1,9 × 10-5/°C)(100°C)

40cm(1 + 1,9 ⨯ 10-3)

40cm + 0,076cm

40,076cm

Baca juga: Cara Mengukur Besarnya Pemuaian dan Contoh Soal untuk Belajar

Semoga informasi terkait rumus dan contoh soal koefisien muai panjang dalam pembelajaran fisika di atas dapat bermanfaat! (CHL)