Mencari pertambahan panjang sebuah batang besi yang dipanaskan sampai suhu tertentu

Ketika suatu logam dipanaskan sampai suhu tertentu, akan mengalami pertambahan panjang karena mengalami pemuaian.

Soal :

1. Sebuah batang besi sepanjang 20 cm dipanaskan dari suhu 20⁰C sampai 50⁰C. Berapakah pertambahan panjangnya? Koefisien muai besi = 1,2×10^-⁵

Data yang diketahui pada soal adalah :

◯ Panjang awal (l₀) = 20 cm
◯ suhu awal (t₀) = 20⁰C
◯ suhu akhir (t₁) = 50⁰C
◯ koefisien muai panjang besi (α)= 1,2×10^-⁵

Rumus yang digunakan

Rumus untuk menghitung pertambahan panjang suatu logam adalah :

△l = α.l₀.△t

Keterangan :

△l = pertambahan panjang
l₀ = panjang awal
△t = perubahan suhu
= t₁ - t₀
= 50 - 20
= 30⁰C

Masukkan data ke rumus

Sekarang masukkan data ke rumus untuk menemukan pertambahan panjangnya

△l = α.l₀.△t

△l = α×l₀×△t

△l = 1,2×10^-⁵×20×30

△l = 1,2×10^-⁵×20×30

△l = 720×10^-⁵

△l = 0,0072 cm

atau

△l = 0,072 mm

Jadi pertambahan panjang yang dialami batang besi tersebut adalah 0,072 mm.

Soal :

2. Berapakah panjang besi setelah dipanaskan dengan kenaikan suhu 90⁰C dan mempunyai panjang awal 40 cm?
Koefisien muai besi = 1,2×10^-⁵

Data pada soal :

◯ Panjang awal (l₀) = 40 cm
◯ kenaikan suhu (△t) = 90⁰C

◯ koefisien muai panjang besi (α)= 1,2×10^-⁵

Ketika pada soal sudah diketahui besi mengalami kenaikan suhu 90⁰C, itu artinya sama dengan perubahan suhu. Kita tidak perlu menentukan suhu akhir atau suhu awalnya lagi.

Mencari pertambahan panjang (△l)

Sekarang masukkan data ke rumus untuk menemukan pertambahan panjangnya

△l = α.l₀.△t

△l = α×l₀×△t

△l = 1,2×10^-⁵×40×90

△l = 0,0432 cm

Mencari panjang besi akhir (l₁)

Yang ditanyakan pada soal adalah panjang besi setelah dipanaskan (l₁). Panjang besi ini bisa dicari dengan menjumlahkan panjang awal dan pertambahan panjangnya.

l₁ = l₀ + △l