Soal-Soal Fisika/Pemuaian

Muai panjang: $L_{t}=L_{0}\times (1+\alpha t)$ dan $L_{2}=L_{1}\times (1+\alpha (t_{2}-t_{1}))$ Muai luas: $A_{t}=A_{0}\times (1+\beta t)$ dan $A_{2}=A_{1}\times (1+\beta (t_{2}-t_{1}))$ dan $\beta =2\alpha$ Muai ruang: $V_{t}=V_{0}\times (1+\gamma t)$ dan $V_{2}=V_{1}(1+\gamma \times (t_{2}-t_{1}))$ dan $\gamma =3\alpha$

Muai panjang

• Panjang sebatang aluminium pada suhu 0 °C adalah 2 meter. Koefisien muai panjang aluminium 2,35 x 10⁻⁵/°C. Berapa panjang aluminium pada suhu 40 °C dan 150 °C?
• Berapa panjang kaca pada suhu 20 °C jika pada suhu 50 °C panjangnya 40,016 meter? (Koefisien muai panjang kaca= 8 x 10⁻⁶/°C)
• Panjang logam pada suhu 400 °C adalah 1,007 kali panjangnya pada suhu 50 °C. Berapa koefisien muai panjang logam?
• Pada saat dilakukan pemasangan rel kereta api, suhu udara sekitar adalah 27 °C. Panjang tiap batang rel adalah 175 meter. Suhu tertinggi yang pernah tercatat di daerah itu adalah 40 °C. Jika koefisien muai panjang besi 1,2 x 10⁻⁵/°C, berapa jarak antar rel pada waktu pemasangan agar rel tidak sampai bengkok?

Muai luas

• Pada suhu 100 °C luas lempeng aluminium adalah 2,01524 m². Jika luas lempeng pada suhu 0 °C adalah 2m², berapa koefisien muai luas aluminium?

Muai ruang

• Minyak yang suhunya 0 °C mempunyai volume 10 liter. Pada saat dibuat untuk menggoreng ikan, suhunya 120 °C. Berapa volume minyak saat itu? (Koefisien muai minyak= 1,2 x 10⁻³/°C)
• Ada 2 batang logam berbeda volume pada suhu 0 °C. Koefisien muai panjang logam A = 2,4 x 10⁻⁵/K, sedangkan koefisien muai volume benda B= 1,2 x 10⁻⁵/K. Jika kedua logam ini dipanaskan, maka pada suhu 250 °C volume kedua logam akan sama. Jika volume logam pada suhu 0 °C adalah 400 cm³, beraa volume logam B pada suhu 0 °C?

Analisa masalah

Mengapa minuman dalam botol-botol kemasan tidak pernah diisi sampai penuh?

Pada saat pengisian, suhu botol adalah 20 °C dan volume botol 500 cm³. Oleh perusahaan, diperkirakan bahwa suhu tertinggi adalah 40 °C. Berapa volume maksimum minuman yang boleh diisikan ke dalam botol? (Koefisien muai panjang botol= 8 x 10⁻⁶/°C dan koefisien muai ruang minuman adalah 2 x 10⁻³/°C.)