Koefisien Muai Panjang: Pengertian, Rumus, Contoh Soal

Daftar Isi

Koefisien muai panjang (α) adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang benda tiap satu satuan panjang saat terjadi kenaikan suhu 1 ^oC, dirumuskan dengan α = ^ΔL / _{L0 . ΔT}, di mana ΔL adalah pertambahan panjang benda (m), L₀ adalah panjang semula (m), dan ΔT adalah perubahan suhu (^oC). 

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang salah satu variabel yang terkait dengan pemuaian panjang, yaitu koefisien muai panjang.

Di materi sebelumnya, kita telah menuntaskan garis besar pembahasan tentang pemuaian. Di mana, dijelaskan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi pemuaian adalah perubahan suhu.

Akan tetapi, besarnya pemuaian tidak hanya bergantung pada perubahan suhu, namun dipengaruhi juga oleh 2 faktor lainnya, yakni ukuran awal benda dan koefisien muai.

Khusus untuk pemuaian panjang, artinya dipengaruhi oleh panjang awal benda dan koefisien muai panjang benda. 

Lantas, apa sih hakikat koefisien muai panjang itu? Bagaimana cara menentukannya? Semuanya akan kita bahas dalam materi ini lengkap dengan rumus, contoh soal, dan jawabannya.

Daftar Isi

• 1Pengertian Koefisien Muai Panjang
• 2Simbol dan Satuan Koefisien Muai Panjang
• 3Tabel Koefisien Muai Panjang
• 4Rumus Koefisien Muai Panjang
• 5Contoh Soal Koefisien Muai Panjang
• 6Kesimpulan

Baiklah, kita mulai saja pembahasannya...

Pengertian Koefisien Muai Panjang

Apa yang dimaksud dengan koefisien muai panjang? Dalam ilmu fisika, koefisien muai panjang adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang benda tiap satu satuan panjang saat terjadi kenaikan suhu 1 ^oC, disebut juga dengan koefisien muai linier.

Berdasarkan definisi di atas, kita bisa tahu bahwa koefisien muai panjang itu terdiri dari bilangan atau angka. Besar angkanya bisa berbeda-beda untuk setiap benda.

Mengapa berbeda-beda? Sebab, koefisien muai panjang zat padat itu bergantung pada jenis benda atau jenis bahan. Dengan kata lain, koefisien muai panjang merupakan salah satu karakteristik khusus suatu bahan dalam merespon terjadinya kenaikan suhu.

 

Karena itu pula, masing-masing jenis bahan bisa memiliki nilai koefisien muai panjang yang berbeda. Sebagai contoh, nilai koefisien muai panjang bahan tembaga berbeda dengan nilai koefisien muai panjang besi atau baja. 

Simbol dan Satuan Koefisien Muai Panjang

Koefisien muai panjang disimbolkan atau dilambangkan dengan huruf Yunani α, dibaca "alfa". Sementara itu, satuannya menurut Sistem Satuan Internasional (SI) adalah /^oC.

Tabel Koefisien Muai Panjang

Berikut ini adalah tabel nilai koefisien muai panjang dari berbagai jenis bahan: 

Jenis Bahan	Koefisien Muai Panjang (/oC)
Kaca pyrex	0,000003
Platina	0,0000089
Kaca	0,000009
Baja	0,000011
Besi	0,000012
Tembaga	0,0000167
Kuningan	0,000019
Aluminium	0,000025
Seng	0,000026

Rumus Koefisien Muai Panjang

Koefisien muai panjang adalah perbandingan pertambahan panjang benda dari panjangnya semula setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu, dirumuskan: 

 

α = ^ΔL/_{L0 . ΔT}

di mana, ΔL = L_t - L₀ dan ΔT = T - T₀

 

Keterangan:

• α = koefisien muai panjang (/_^oC)
• ΔL = pertambahan panjang benda (m)
• ΔT = perubahan suhu (^oC) 
• L_t = panjang benda setelah dipanaskan (m)
• L₀ = panjang benda mula-mula (m)
• T = suhu benda setelah dipanaskan (^oC)
• T₀ = suhu benda mula-mula (^oC)

Contoh Soal Koefisien Muai Panjang 

Berikut ini adalah beberapa contoh soal mencari nilai koefisien muai panjang beserta jawabannya:

Contoh Soal 1

Sebuah kawat sepanjang 50 cm dengan suhu mula-mula 20 ^oC. Ternyata, setelah dipanaskan sampai suhu 120 ^oC panjangnya menjadi 50,075 cm. Berapakah koefisien muai panjang kawat tersebut? 

Jawaban:

Diketahui:

• L₀ = 50 cm
• T₀ = 20 ^oC
• T = 120 ^oC
• L_t = 50,075 cm
• ΔL = 50,075 - 50 = 0,075 cm
• ΔT = 120 - 20 = 100 ^oC

Ditanyakan:

• α....?

Penyelesaian:

 

α = ^ΔL / _{L0 . ΔT}

   = ^0,075/_{50 . 100}

   = ^0,075/_5.000

   = 0,000015 /_^oC

Jadi, besar koefisien muai panjang kawat tersebut adalah 0,000015 /_^oC.

Contoh Soal 2

Batang tembaga panjangnya 2 meter dinaikkan suhunya sampai 50 ^oC membuat panjang tembaga sekarang menjadi 2,00017 meter. Berapakah koefisien muai panjang tembaga?

Jawaban:

Diketahui:

• L₀ = 2 m
• ΔT = 50 ^oC
• L_t = 2,00017 m 
• ΔL = 2,00017 - 2 = 0,00017

Ditanyakan:

• α....?

Penyelesaian:

 

α = ^ΔL / _{L0 . ΔT} 

   = ^0,00017/_{2 . 50}

   = ^0,00017/₁₀₀

   = 0,0000017 /_^oC

Jadi, besar koefisien muai panjang tembaga adalah 0,0000017 /_^oC.

Kesimpulan

Koefisien muai panjang adalah perbandingan pertambahan panjang benda dari panjangnya semula setiap kenaikan suhu sebesar satu satuan suhu, dirumuskan α = ^ΔL/_{L0 . ΔT}.

Gimana adik-adik, udah paham kan materi koefisien muai panjang di atas? Jangan lupa lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.