Soal
I. Jawablah Pertanyaan dibawah ini dengan benar !
1. Sebuah jembatan yang terbuat dari baja memiliki panjang 500 m. suhu minimum yang dicapai pada musim hujan adalah 100C dan suhu maksimum yang dicapai pada musim kemarau adalah 400C. Teentukan lebar celah yang harus disediakan pada salah satu ujung jembatan untuk memperhitungkan efek pemuaian !
2. Sebatang baja panjangnya 36 cm pada 120C dan 36.03 pada 620C. Berapakah panjang baja itu pada 1620C!
3. Sebuah tangki bensin pada mobil sedan memiliki kapasitas 40 liter pada suhu 200C. jika tangki diisi bensin sampai penuh berapa banyak bensin akan meluber di bawah terik sinar matahari sehingga suhu tangki mencapai 450C ? (abaikan pemuaian kecil dari tangki itu !)
4. Selembar baja pada suhu 20oC memiliki panjang 50 cm dan lebar 30 cm. Jika koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1 maka pertambahan luas dan luas total pada suhu 60oC adalah….
5. Sebuah bejana perunggu memiliki volume 4 liter pada suhu 250C berapa liter air dapat dimuat oleh bejana itu pada suhu 1000C?
6. Para pekerja sedang mengerjakan pemasangan rel kereta api. Panjang batang rel kereta api masing-masing 8 meter dipasang pada suhu 20 0C. Ketika suhu naik menjadi 30 0C, diharapkan rel tersebut saling bersentuhan. Jika koefisien muai rel tersebut adalah 12 x 10-6 /oC, maka jarak antara kedua batang rel yang diperlukan pada suhu 20 oC adalah ....
7. Sebatang logam panjangnya 100 cm pada suhu 30 oC. Jika koefisien muai panjangnya 10-5 /oC, pada suhu berapakah panjang benda menjadi 100,1 cm?
8. Pada suhu 25 oC panjang suatu batang adalah 8 meter. Jika suhu dinaikkan menjadi 3 kali suhu semula dan koefisien muai panjang batang adalah 14 x 10-6 /oC, maka panjang batang tersebut akan menjadi ....
9. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1) Pertambahan panjang (Δl) batang berbanding lurus dengan panjang batang mula-mula
2)Pertambahan panjang (Δl) batang berbanding lurus dengan kenaikan suhu
3)Pertambahan panjang (Δl) batang berbanding terbalik dengan kenaikan suhu
4)Pertambahan panjang batang tidak bergantung pada jenis batang
Pernyataan benar ditunjukan pada nomor ........
10. Suatu plat aluminium berbentuk persegi dengan panjang sisi 20 cm pada suhu 25°C. Koefisien muai panjang aluminium 0,000012 /°C. Tentukan pertambahan luas plat tersebut jika dipanasi hingga suhu 125°C!
Pembahasan
1. Diketahui: Ditanya: Dijawab:
Lo = 500 m Δl Δl = Lo x α x Δt
Δt = 300oC = 500 (12x10-6) 30
= 0.18 m
2. Diketahui: Ditanya:
Lo = 36 cm Lt dgn t=1620C
Lt = 36.03 cm Δt = 1500C
Δt = 500C
Dijawab:
Lt= Lo (1+ α. Δt) Lt = Lo (1 + α. Δt)
36.03 = 36 (1+ α.50) = 36 (1 + (1,67 x 10-5).150))
36.03 = 36+1800 α = 36,090 cm
0.03 = 1800 α
1,67 x 10-5 = α jadi, panjang baja adalah 36.090 cm
3. Diketahui: Ditanya: Dijawab:
Vo = 40 liter Vt Vt = Vo (1+ α. Δt)
Δt =250C = 4 (1+ 19.10-6 x 75)
= 100.604 cm3
4. Diketahui :
ΔT = 60oC – 20oC = 40oC
A = Panjang x lebar = 50 cm x 30 cm = 1500 cm2
α = 10-5 oC-1
β = 2a = 2 x 10-5 oC-1
Ditanya : ΔA
Jawab :
ΔA = β A1ΔT
ΔA = (2 x 10-5 oC-1)(1500 cm2)(40oC)
ΔA = (80 x 10-5)(1500 cm2)
ΔA = 120.000 x 10-5 cm2
ΔA = 1,2 x 105 x 10-5 cm2
ΔA = 1,2 cm2
A2 = A1 +ΔA
A2 = 1500 cm2 + 1,2 cm2
A2 = 1501,2 cm2
5. Diketahui: Ditanya: Dijawab:
Vo = 4 liter Vt? Vt = Vo(1 + α. Δt)
Δt = 750C = 4(1 + 1.9x10-6 x 75)
= 4,0057 m3
6. Diketahui: Ditanya: jarak kedua batang
lo = 8 m,
ΔT = 10 oC.
Dijawab:
Δl = lo α ΔT
Δl = 8.(12 x 10-6) (10)
Δl = 96 x 10-4
Δl = 0,00096 m ⇒ Δl = 0,96 mm
Karena masing-masing batang rel akan memuai sepanjang 0,96 mm, maka jarak kedua batang adalah:
R = 2Δl
R = 2(0,96)
R = 1,92 mm.
7. Diketahui: Ditanya: suhu saat panjang 100,1 cm
To = 30 oC
lo = 100 cm
Lt = 100,1 cm
Δl = 0,1 cm.
Jawab:
Berdasarkan rumus pemuaian panjang :
Δl = lo α ΔT
0,1 = 100 (10-5) ΔT
0,1 = 10-3 ΔT
ΔT = 100 oC
Maka suhu saat panjangnya 100,1 cm adalah :
ΔT = 100 oC
T2− T1 = 100 oC
T2 − 30 oC = 100 oC
T2 = 130 oC
8. Diketahui: Ditanya:
Lo = 8 m Lt?
ΔT = 50 oC.
Berdasarkan rumus pemuaian :
Δl = lo α ΔT
Δl = 8.(14 x 10-6) (50)
Δl = 56 x 10-4
Δl = 0,0056 m
Maka panjang batang menjadi :
Lt = lo + Δl
Lt = 8 + 0,0056
Lt = 8,0056 m.
9. 1 dan 2. Karena Kebanyakan benda akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika didinginkan. Pemuaian panjang adalah peristiwa bertambahnya panjang suatu benda karena suhu dinaikkan. Pertambahan panjang (Δl) benda dirumuskan sebagai berikut : Δl = lo α ΔT Dengan : Δl = pertambahan panjang ΔT = perubahan atau kenaikan suhu lo = panjang mula-mula α = koefisien muai panjang (bergantung pada jenis benda) Dengan demikian jelas diketahui baha pertambahan panjang batang berbanding lurus dengan panjang mula-mula dan berbanding lurus kenaikan suhunya.
10.
9. 1 dan 2. Karena Kebanyakan benda akan memuai jika dipanaskan dan akan menyusut jika didinginkan. Pemuaian panjang adalah peristiwa bertambahnya panjang suatu benda karena suhu dinaikkan. Pertambahan panjang (Δl) benda dirumuskan sebagai berikut : Δl = lo α ΔT Dengan : Δl = pertambahan panjang ΔT = perubahan atau kenaikan suhu lo = panjang mula-mula α = koefisien muai panjang (bergantung pada jenis benda) Dengan demikian jelas diketahui baha pertambahan panjang batang berbanding lurus dengan panjang mula-mula dan berbanding lurus kenaikan suhunya.
10.
|
Diketahui: Ditanya : ∆A = ?
S = 20 cm
∆T = 125 - 25 = 100°C
α = 0,000012 /°C
Jawab :
Ao = S x S
Ao = 20 cm x 20cm
Ao = 400 cm2
Komentar
Posting Komentar