Soal-Soal Fisika/Pemuaian

Dari Wikibuku bahasa Indonesia, sumber buku teks bebas
Langsung ke: navigasi, cari

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.)