Latihan IPA Kelas VII Pemuaian
# 7
Pilgan

Sebuah cincin emas mempunyai diameter dalam sebesar 2,168 cm pada suhu 15 oC. Diameter sebelah dalam cincin itu pada suhu 100 oC adalah ....

αemas=1,42×105 oC1\alpha_{emas}=1,42\times10^{-5}\ ^o\text{C}^{-1}

A

2,171 cm

B

2,201 cm

C

2,181 cm

D

2,176 cm

Pembahasan:

Diketahui:

diameter awal = d0 = 2,168 cm

koefisien muai panjang = α\alpha = 1,42 ×\times 10-5 oC-1

suhu awal = 15 oC

suhu akhir = 100 oC

Ditanya:

diameter cincin setelah pemuaian (dT)


Dijawab:

Akibat peningkatan suhu, cincin emas akan mengalami pemuaian panjang. Pemuaian panjang dapat dihitung dengan persamaan:

Δl=l0×α×ΔT\Delta l=l_0\times\alpha\times\Delta T

Sedangkan nilai panjang akhir setelah pemuaian dapat dihitung dengan persamaan:

lT=l0+Δll_T=l_0+\Delta l

lT=l0+(l0×αΔT)l_T=l_0+\left(l_0\times\alpha\Delta T\right)

lT=l0×(1+αΔT)l_T=l_0\times\left(1+\alpha\Delta T\right)


Diketahui diameter cincin adalah sebesar 2,168 cm, maka:

l0=Kcincin,0l_0=K_{cincin,0} dan lT=Kcincin,Tl_T=K_{cincin,T}

Keliling = Kcincin = πd\pi d

namun, kita tidak perlu menghitung Kcincin terlebih dahulu (akan dibuktikan pada langkah berikutnya).


Panjang cincin setelah pemuaian

lT=l0(1+αemasΔT)l_T=l_0\left(1+\alpha_{emas}\Delta T\right)

Kcincin,T=Kcincin,0(1+αemasΔT)K_{cincin,T}=K_{cincin,0}\left(1+\alpha_{emas}\Delta T\right)

πdT=πd0(1+αemasΔT)\pi d_T=\pi d_0\left(1+\alpha_{emas}\Delta T\right)


π\pi di kedua ruas dapat dicoret, maka persamaan menjadi

dT=d0(1+αΔT)d_T=d_0\left(1+\alpha\Delta T\right)

dT=2,168[1+1,42.105(10015)]d_T=2,168\left[1+1,42.10^{-5}\left(100-15\right)\right]

dT=2,168(1+1,42.105×85)d_T=2,168\left(1+1,42.10^{-5}\times85\right)

dT=2,171 cmd_T=2,171\ \text{cm}

Jadi diameter cincin setelah pemuaian adalah 2,171 cm.