Pembahasan soal pemuaian

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.16

Selembar baja pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti pada gambar. Jika koefisien muai panjang baja 10-5 oC-1 maka pertambahan luas pada suhu 60oC adalah…

A. 0,08 cm2Pembahasan soal pemuaian 1

B. 0,16 cm2

C. 0,24 cm2

D. 0,36 cm2

E. 0,64 cm2

Pembahasan

Diketahui :

Panjang baja = 40 cm

Lebar baja = 20 cm

Luas baja mula-mula (Ao) = (40)(20) = 800 cm2

Koefisien muai panjang (α) baja = 10-5 oC-1

Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2 x 10-5 oC-1

Perbedaan suhu (ΔT) = 60oC – 20oC = 40oC

Ditanya : Pertambahan luas baja pada suhu 60oC

Jawab :

Rumus pemuaian luas :

ΔA = β Ao ΔT

Keterangan rumus :

ΔA = pertambahan luas, β = koefisien muai luas, Ao = luas mula-mula, ΔT = perubahan suhu = suhu akhir – suhu awal

Pertambahan luas baja :

ΔA = β Ao ΔT

ΔA = (2 x 10-5)(800)(40) = 0,64 cm

Jawaban yang benar adalah E.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.16

Pelat besi pada suhu 20oC memiliki ukuran seperti gambar. Bila suhunya dinaikkan menjadi 100oC dan koefisien muai panjang besi 1,1 x 10-7 oC-1, maka luasnya sekarang menjadi…

A. 4,0000106 m2Pembahasan soal pemuaian 2

B. 4,0000140 m2

C. 4,0000376 m2

D. 4,0000704 m2

E. 4,0000726 m2

Pembahasan

Diketahui :

Panjang besi = 2 m

Lebar besi = 2 m

Luas besi mula-mula (Ao) = (2)(2) = 4 m2

Koefisien muai panjang (α) besi = 1,1 x 10-7 oC-1

Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 2,2 x 10-7 oC-1

Perbedaan suhu (ΔT) = 100oC – 20oC = 80oC

Ditanya : Luas besi pada suhu 100oC

Jawab :

Pertambahan luas besi :

ΔA = β Ao ΔT

ΔA = (2,2 x 10-7)(4)(80) = 704 x 10-7 = 0,0000704 m2

Luas besi :

Luas besi = luas awal + pertambahan luas

Luas besi = 4 m2 + 0,0000704 m2

Luas besi = 4,0000704 m2

Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.16

Sebuah plat terbuat dari perunggu (α = 18.10-6 oC-1) pada suhu 0oC mempunyai ukuran seperti gambar. Jika plat tersebut dipanaskan sampai 80 oC, maka pertambahan luas plat adalah sebesar…

A. 0,576.10-4 m2Pembahasan soal pemuaian 3

B. 1,152.10-4 m2

C. 2,304.10-4 m2

D. 3,456.10-4 m2

E. 4,608.10-4 m2

Pembahasan

Diketahui :

Panjang perunggu = 40 cm = 0,4 meter

Lebar perunggu = 20 cm = 0,2 meter

Luas perunggu mula-mula (Ao) = (0,4)(0,2) = 0,08 m2

Koefisien muai panjang (α) perunggu = 18 x 10-6 oC-1

Koefisien muai luas (β) = 2 x koefisien muai panjang (2α) = 36 x 10-6 oC-1

Perbedaan suhu (ΔT) = 80oC – 0oC = 80oC

Ditanya : Pertambahan luas perunggu pada suhu 80oC

Jawab :

Pertambahan luas perunggu :

ΔA = β Ao ΔT

ΔA = (36 x 10-6)(0,08)(80) = 230,4 x 10-6 = 2,304 x 10-4 m2

Jawaban yang benar adalah C.

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung