Contoh penerapan pemuaian luas.
foto: unsplash.com
Peristiwa pemuaian luas dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, terutama dalam konteks rekayasa dan desain. Berikut beberapa contoh penerapannya dalam kehidupan sehari-hari:
1. Jembatan dan struktur bangunan.
Ketika insinyur merancang jembatan dan struktur bangunan, mereka harus memperhitungkan efek pemuaian luas akibat perubahan suhu. Bahan seperti beton, baja, dan kaca dapat mengalami pemuaian luas. Tanpa memperhitungkan pemuaian ini, jembatan atau bangunan dapat mengalami keretakan atau kerusakan struktural.
2. Rel kereta api.
Rel kereta api terbuat dari besi atau baja. Perubahan suhu harian dapat menyebabkan rel ini mengalami pemuaian atau penyusutan. Pemeliharaan rel dan keselamatan kereta api harus diperhitungkan untuk mencegah kecelakaan.
3. Jalanan aspal.
Permukaan jalan aspal juga mengalami pemuaian luas karena perubahan suhu. Desain jalan juga harus dipertimbangkan untuk mencegah kerusakan akibat perubahan suhu yang ekstrem.
4. Peralatan elektronik.
Pada perangkat elektronik seperti komputer dan ponsel, pemuaian luas dapat memengaruhi komponen elektronik dan kinerja perangkat. Produsen peralatan elektronik harus merancang produk mereka agar dapat mengatasi perubahan suhu yang terjadi selama penggunaan normal.
5. Pipa dan saluran.
Pipa air, pipa gas, dan saluran lainnya terbuat dari berbagai jenis bahan. Pemuaian luas harus diperhitungkan dalam sistem ini untuk mencegah retakan atau kerusakan selama perubahan suhu ekstrem.
6. Kaca jendela.
Kaca jendela di rumah atau bangunan komersial juga mengalami pemuaian luas. Perubahan suhu bisa memengaruhi penutupan dan kekencangan kaca. Pemuaian juga dapat memengaruhi efisiensi energi karena celah yang terbentuk pada kaca.
7. Bantalan rel dan pemuaian rel baja.
Pada bantalan rel kereta api, pemuaian luas adalah faktor penting. Hal ini digunakan untuk menghindari gangguan pengiriman yang bisa terjadi ketika rel memuai atau menyusut secara signifikan.
Contoh soal dan cara menghitung pemuaian luas.
foto: unsplash.com
1. Sebuah piring dengan luas 0,05 m² terbuat dari kaca, yang memiliki koefisien pemuaian linier 0,000009 per derajat Celsius. Jika suhu ruangan meningkat 30 derajat Celsius , berapa perubahan luas piring?
Pembahasan:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas untuk benda bidang:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 0,05 m² * 2 * 0,000009 (1/°C) * 30 °C
ΔA = 0,000027 m²
Jadi, luas piring akan bertambah sekitar 0,000027 m² ketika suhu ruangan naik 30 derajat Celsius.
2. Sebuah kaca memiliki luas awal 0,2 m² dan suhu awal 25°C. Jika suhu turun menjadi 10°C, berapa perubahan luas kaca tersebut? Koefisien pemuaian linier kaca adalah 0,000008 per derajat celsius.
Pembahasan:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas untuk benda bidang:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 0,2 m² * 2 * 0,000008 (1/°C) * (10°C - 25°C)
ΔA = -0,000032 m²
Jadi, luas kaca akan berkurang sekitar 0,000032 m² ketika suhu turun dari 25°C ke 10°C.
3. Sebuah kaca dengan luas awal 1 m² memiliki suhu awal 20°C. Jika suhu kaca naik menjadi 50°C, berapa perubahan luasnya? Koefisien pemuaian linier kaca adalah 0,000009 per derajat celsius.
Jawaban:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 1 m² * 2 * 0,000009 (1/°C) * (50°C - 20°C)
ΔA = 0,00036 m²
Jadi, perubahan luas kaca adalah 0,00036 m².
4. Sebuah papan plastik memiliki luas 0,1 m². Jika suhu turun dari 30°C menjadi 10°C, berapa perubahan luas papan plastik tersebut? Koefisien pemuaian linier plastik adalah 0,000015 per derajat celsius.
Jawaban:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 0,1 m² * 2 * 0,000015 (1/°C) * (10°C - 30°C)
ΔA = -0,00003 m²
Jadi, perubahan luas papan plastik adalah -0,00003 m².
5. Sebuah kaca dengan luas awal 0,5 m² memiliki suhu awal 10°C. Jika suhu turun menjadi -20°C, berapa perubahan luasnya? Koefisien pemuaian linier kaca adalah 0,000008 per derajat celsius.
Jawaban:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 0,5 m² * 2 * 0,000008 (1/°C) * (-20°C - 10°C)
ΔA = -0,00004 m²
Jadi, perubahan luas kaca adalah -0,00004 m².
6. Sebuah piring keramik memiliki luas awal 0,1 m² dan suhu awal 30°C. Jika suhu turun menjadi 10°C, berapa perubahan luas piring tersebut? Koefisien pemuaian linier keramik adalah 0,000008 per derajat celsius.
Jawaban:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 0,1 m² * 2 * 0,000008 (1/°C) * (10°C - 30°C)
ΔA = -0,000016 m²
Jadi, luas piring keramik akan berkurang sekitar 0,000016 m² ketika suhu turun dari 30°C ke 10°C.
7. Sebuah papan kayu memiliki luas awal 2 m² pada suhu 20°C. Jika suhu papan kayu naik menjadi 50°C, berapa perubahan luasnya? Koefisien pemuaian linier kayu adalah 0,00002 per derajat celsius.
Pembahasan:
Kita dapat menggunakan rumus pemuaian luas:
ΔA = A * 2α * ΔT
ΔA = 2 m² * 2 * 0,00002 (1/°C) * (50°C - 20°C)
ΔA = 0,004 m²
Jadi, perubahan luas papan kayu adalah 0,004 m².
Recommended By Editor
- Game The Finals punya update baru, bisa tembus tembok untuk kagetkan lawan
- Rumus resultan gaya lengkap dengan pengertian, contoh soal, dan cara pengerjaan
- Rumus luas trapesium sama kaki beserta ciri dan contoh soalnya
- Rumus molalitas beserta pengertian, satuan dan contoh soalnya
- Rumus kuartil data tunggal dan berkelompok, lengkap dengan pengertian, contoh soal dan cara pengerjaan
- Rumus gravitasi Newton, beserta pengertian, fungsi, dan cara mengerjakan contoh soal
- Rumus tegangan elastisitas, pahami pengertian dan cara pengerjaan soalnya
