Cara Mudah Menguasai Contoh Soal Rumus Pemuaian Panjang Biar Cepat Paham

Pemuaian panjang sering muncul di pelajaran fisika, terutama ketika membahas perubahan dimensi benda karena perubahan suhu. Meski terlihat sederhana, banyak siswa sering bingung soal cara menghitung panjang akhir benda setelah pemuaian. Artikel ini akan membahas contoh soal rumus pemuaian panjang lengkap dengan tips, strategi, dan trik supaya cepat paham.

Baca juga:Menguasai Konsep Molar melalui Contoh Soal dan

Apa Itu Pemuaian Panjang

Pemuaian panjang adalah perubahan panjang suatu benda akibat perubahan suhu. Biasanya terjadi pada logam atau benda padat lain. Pemuaian ini terjadi karena molekul-molekul benda bergerak lebih cepat saat suhu naik, sehingga jaraknya sedikit bertambah.

Rumus pemuaian panjang:$$\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$$ΔL=L0​⋅α⋅ΔT

Keterangan:

• $\Delta L$ΔL = perubahan panjang (m atau cm)
• $L_0$L0​ = panjang awal benda
• $\alpha$α = koefisien pemuaian panjang benda (°C⁻¹)
• $\Delta T$ΔT = perubahan suhu (°C)

Panjang akhir benda setelah pemuaian:$$L = L_0 + \Delta L$$L=L0​+ΔL

Tips Cepat Memahami Rumus

1. Ingat bahwa pemuaian panjang sebanding dengan panjang awal dan perubahan suhu.
2. Koefisien $\alpha$α berbeda tiap material: logam biasanya 10⁻⁶ – 10⁻⁵ /°C, kaca lebih kecil.
3. Jika soal menggunakan cm, m, atau mm, sesuaikan satuan agar konsisten.
4. Perhatikan apakah pemuaian terjadi karena pemanasan (panjang bertambah) atau pendinginan (panjang berkurang).

Contoh Soal 1: Pemuaian Panjang Sederhana

Soal: Sebuah batang logam panjangnya 2 m dipanaskan sehingga suhunya naik 50°C. Koefisien pemuaian panjang logam 1,2 × 10⁻⁵ /°C. Hitung perubahan panjang batang dan panjang akhirnya.

Penyelesaian:$$\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$$ΔL=L0​⋅α⋅ΔT $$\Delta L = 2 \cdot 1,2 × 10^{-5} \cdot 50 = 0,0012 \, \text{m}$$ΔL=2⋅1,2×10−5⋅50=0,0012m

Panjang akhir:$$L = L_0 + \Delta L = 2 + 0,0012 = 2,0012 \, \text{m}$$L=L0​+ΔL=2+0,0012=2,0012m

Jawaban: Panjang bertambah 0,0012 m, panjang akhir 2,0012 m.

Contoh Soal 2: Pemuaian pada Kawat

Soal: Kawat tembaga panjangnya 3 m dan dipanaskan dari 20°C ke 70°C. Koefisien pemuaian panjang tembaga 1,7 × 10⁻⁵ /°C. Hitung panjang akhir kawat.

Penyelesaian:$$\Delta L = 3 \cdot 1,7 × 10^{-5} \cdot (70-20)$$ΔL=3⋅1,7×10−5⋅(70−20) $$\Delta L = 3 \cdot 1,7 × 10^{-5} \cdot 50 = 0,00255 \, \text{m}$$ΔL=3⋅1,7×10−5⋅50=0,00255m

Panjang akhir:$$L = 3 + 0,00255 = 3,00255 \, \text{m}$$L=3+0,00255=3,00255m

Jawaban: Panjang akhir kawat = 3,00255 m.

Contoh Soal 3: Pemuaian dan Pendinginan

Soal: Batang aluminium panjang awal 1,5 m dipanaskan sehingga suhunya naik 80°C, koefisien pemuaian 2,4 × 10⁻⁵ /°C. Hitung perubahan panjang. Kemudian, batang didinginkan kembali ke suhu awal, panjangnya menjadi?

Penyelesaian:

Pemanasan:$$\Delta L = 1,5 \cdot 2,4 × 10^{-5} \cdot 80 = 0,00288 \, \text{m}$$ΔL=1,5⋅2,4×10−5⋅80=0,00288m

Panjang akhir:$$L = 1,5 + 0,00288 = 1,50288 \, \text{m}$$L=1,5+0,00288=1,50288m

Pendinginan ke suhu awal:$$\Delta L = -0,00288 \, \text{m} \quad \Rightarrow L = 1,5 \, \text{m}$$ΔL=−0,00288m⇒L=1,5m

Jawaban: Panjang kembali ke 1,5 m.

Contoh Soal 4: Pemuaian pada Perpaduan Logam

Soal: Sebuah batang besi panjangnya 4 m dipanaskan dari 25°C ke 75°C. Koefisien pemuaian besi 1,2 × 10⁻⁵ /°C. Hitung panjang akhir batang dan pertambahan panjangnya.

Penyelesaian:$$\Delta L = 4 \cdot 1,2 × 10^{-5} \cdot (75-25) = 4 \cdot 1,2 × 10^{-5} \cdot 50 = 0,0024 \, \text{m}$$ΔL=4⋅1,2×10−5⋅(75−25)=4⋅1,2×10−5⋅50=0,0024m

Panjang akhir:$$L = 4 + 0,0024 = 4,0024 \, \text{m}$$L=4+0,0024=4,0024m

Jawaban: Panjang akhir 4,0024 m, pertambahan panjang 0,0024 m.

Tips Menguasai Soal Pemuaian Panjang

1. Selalu hitung ΔT terlebih dahulu: Suhu akhir – suhu awal.
2. Gunakan satuan yang konsisten: Jika L₀ dalam meter, ΔL juga harus meter.
3. Latih soal berbeda: Pemanasan, pendinginan, koefisien berbeda, panjang awal berbeda.
4. Pahami konsep, jangan cuma hafal rumus: Pemuaian linear = bertambah, pendinginan = berkurang.
5. Cek logika jawaban: Panjang bertambah hanya jika suhu naik, dan perubahan panjang biasanya sangat kecil.

Contoh Soal 5: Pemuaian Panjang Gabungan

Soal: Dua batang logam berbeda disambung: batang tembaga 2 m ($\alpha = 1,7 × 10⁻⁵$α=1,7×10−5) dan batang besi 3 m ($\alpha = 1,2 × 10⁻⁵$α=1,2×10−5). Panaskan dari 20°C ke 70°C. Hitung total pertambahan panjang gabungan.

Penyelesaian:

Tembaga:$$\Delta L_1 = 2 \cdot 1,7 × 10^{-5} \cdot 50 = 0,0017 \, \text{m}$$ΔL1​=2⋅1,7×10−5⋅50=0,0017m

Besi:$$\Delta L_2 = 3 \cdot 1,2 × 10^{-5} \cdot 50 = 0,0018 \, \text{m}$$ΔL2​=3⋅1,2×10−5⋅50=0,0018m

Total pertambahan:$$\Delta L_{total} = 0,0017 + 0,0018 = 0,0035 \, \text{m}$$ΔLtotal​=0,0017+0,0018=0,0035m

Panjang akhir gabungan:$$L_{total} = 2 + 3 + 0,0035 = 5,0035 \, \text{m}$$Ltotal​=2+3+0,0035=5,0035m

Jawaban: Panjang akhir 5,0035 m, pertambahan 0,0035 m.

Strategi Cepat Menyelesaikan Soal Pemuaian Panjang

• Identifikasi panjang awal, ΔT, dan α dari soal
• Hitung perubahan panjang dengan rumus $\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$ΔL=L0​⋅α⋅ΔT
• Jika ada lebih dari satu batang, hitung pertambahan masing-masing lalu dijumlah
• Periksa satuan dan logika jawaban

Baca juga:Mahasiswa FEB Universitas Teknokrat Indonesia Raih Juara III Lomba Business Plan Festival Earth Dream 2025

Kesimpulan

Menguasai contoh soal rumus pemuaian panjang itu penting karena:

1. Membantu memahami perubahan dimensi benda akibat suhu
2. Melatih kemampuan menghitung perubahan panjang dengan cepat dan tepat
3. Membiasakan diri mengerjakan soal fisika praktis yang sering muncul di ujian

Strategi belajar efektif: pahami konsep, hafalkan rumus, latih soal bertahap, dan cek logika jawaban. Dengan cara ini, belajar pemuaian panjang jadi mudah, seru, dan nilai ujian pasti makin oke.

Penulis: Maharani Noeralifa