bahan ajar fisika pemuaian

05/01/23 Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

FisikFisikaa

Materi Kelas X Semester 1Oleh: Azhar, S.T

MULTIMEDIA PEMBELAJARAN INTERAKTIF

05/01/23 205/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

STANDAR KOMPETENSI

KOMPETENSI DASAR

Menerapkan konsep kalor dan prinsip konservasi energi pada berbagai perubahan energi

Menganalisis pengaruh kalor terhadap suatu zat

4.

4.2.

05/01/23 305/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

INDIKATOR1. Menjelaskan muai panjang, luas, dan

volume.2. Menggunakan rumus-rumus

pemuaian untuk memecahkan masalah.

05/01/23 405/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

A. PendahuluanPada setiap sambungan jembatan diberi jarak/ruang. Mengapa demikian?

Agar jembatan tidak melengkung. Pada saat kenaikan suhu, besi jembatan mengalami pemuaian.

Pemuaian yang terjadi pada benda meliputi muai panjang, muai luas, dan muai ruang (volume).

MATERI

05/01/23 505/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

B. Muai PanjangBila suatu benda padat dopanaskan, maka benda tersebut akan memuai ke segala arah. Akan tetapi dalam hal-hal tertentu kita dapat saja hanya memerhatikan pemuaian pada arah memanjang, sedangkan arah lainnya kita abaikan.

05/01/23 605/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Jika panjang batang mula-mula kemudian dipanaskan hingga suhunya bertambah sebesar , maka besarnya pertambahan panjang batang dirumuskan:

Tll 0

0l

T

Keterangan: = Pertambahan panjang

(m atau cm) = koefisien muai panjang (oC-

1)

l

05/01/23 705/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Panjang setelah dipanaskan menjadi:

lllt 0 atau )1(0 Tllt

Keterangan: = panjang setelah

dipanaskan = panjang mula-mula

= pertambahan panjang = koefisien muai panjang = perubahan suhu

tl0ll

T

05/01/23 805/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Apabila benda tipis berbentuk persegi panjang dipanaskan, maka akan terjadi pemuaian dalam arah memanjang dan melebar.

Besarnya pertambahan luas dan luas setelah dipanaskan dapat dihitung dengan rumus:

TAA 0

AAAt 0 atau )1(0 TAAt

C. Muai Luas

05/01/23 905/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Dimana: 2

Keterangan: = luas setelah dipanaskan

(cm2) = luas mula-mula (cm2)

= pertambahan luas (cm2) = koefisien muai luas (oC-1) = perubahan suhu (Co)

tA0AA

T

05/01/23 1005/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

D. Muai VolumeJika panjang, lebar dan ketebalan suatu zat padat tidak dapat diabaikan, maka ketika dipanaskan zat padat tersebut akan mengalami pemuaian volume. Secara matematis sebagai berikut.

TVV 0

VVVt 0 atau )1(0 TVVt

05/01/23 1105/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Dimana:

Keterangan: = volume setelah dipanaskan

(cm3) = volume mula-mula (cm3)

= pertambahan volume (cm3) = koefisien muai ruang (oC-1) = perubahan suhu (Co)

tV0VVT

3

05/01/23 1205/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Contoh SoalPada suhu 30oC, panjang batang besi adalah 100 cm. Koefisien muai panjang besi adalah 10-5 /oC. Apabila batng tersebut dipanaskan dan panjangnya menjadi 100,1 cm, berapakah suhu batang sekarang?

Mau tau jawabannya?

05/01/23 1305/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Dik: = 100 cm = 10-5 /oC= 100,1 cm = 30oC

Dit: T2 … ?Jawab:

lllt 0l1001,100

1,01001,100 lTll 0

T 5101001,0T 31 1010

100T oC

0ltl

1T

12 TTT 30100 2 TCT o1302

05/01/23 1405/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Soal LatihanSebuah menara tingginya 115 m dan terbuat dari pelat tembaga yang koefisien muai panjangnya 17 x 10-

6 /oC. Jika ketinggian ini diukur pada suhu 20oC, maka ketinggiannya ketika suhu 55oC adalah …. m

1

114,032A

115,595

116,595

115,068118,054B

C

D

E

05/01/23 1505/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Salah, Coba Lagi…Salah, Coba Lagi…

05/01/23 1605/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Benar, Benar, Lanjutkan….Lanjutkan….

05/01/23 1705/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Soal LatihanPanjang batang besi pada suhu 20oC sebesar 4 m. Jika batang besi itu dipanaskan sampai 50oC, panjangnya menjadi 4,15 m. Koefisien muai panjang besi tersebut adalah …. /oC.

2

4,25 x 10-4A

4,25 x 10-3

1,25 x 10-3

1,25 x 10-2

1,25 x 10-4B

C

D

E

05/01/23 1805/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Salah, Coba Lagi…Salah, Coba Lagi…

05/01/23 1905/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Benar, Benar, Lanjutkan….Lanjutkan….

05/01/23 2005/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Soal LatihanLuas suatu pelat alumunium tipis pada suhu 5oC adalah 6 m2 (koefisien muai panjang 2,4 x 10-5 oC-1). Setelah dipanaskan sampai suhunya 130oC, luasnya adalah …. m2

3

6,660A

6,360

6,061

6,0666,036B

C

D

E

05/01/23 2105/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Salah, Coba Lagi…Salah, Coba Lagi…

05/01/23 2205/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Benar, Benar, Lanjutkan….Lanjutkan….

05/01/23 2305/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Soal LatihanSuatu bejana terbuka berukuran 10 liter dan terbuat dari baja diisi penuh dengan aseton (koefisien muai ruang = 1,5 x 10-3 oC-1). Jika bejana dan aseton dipanaskan hingga suhunya naik dari 0oC menjadi 40oC, maka volume aseton yang tumpah adalah … liter

4

0,2A

0,3

0,5

0,40,6B

C

D

E

05/01/23 2405/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Salah, Coba Lagi…Salah, Coba Lagi…

05/01/23 2505/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Benar, Selesai….!Benar, Selesai….!

05/01/23 2605/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

Referensi

2003. Fisika Kelas 2 SMU Semester 2. Klaten. PT Intan Pariwara.

Marthen Kanginan. 2005. Fisika SMA untuk kelas X. Cimahi. PT. Erlangga.

1.

2.

Djoko Nugroho. 2005. Evaluasi Mandiri Fisika SMA Untuk Kelas X. Jakarta. PT Erlangga

3.

05/01/23 2705/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)

PenyusunNama : Azhar, S.TNIP : 197701032006041002TTL : Lubuk Linggau, 3 Jan 1977Status : Berkeluarga Nama Istri : Boby Makmurti, S.PdNama Anak: 1. Agung Hidayatullah

2. Ade Bintang Muliya 3. Mandala Tri Putra

Instansi : SMAN 1 Kota Pagaralam Sumatera Selatan

05/01/23 2805/01/2305/01/23 PemuaiPemuaianan

Karya: Azhar, S.T (SMAN 1 Pagaralam)