Kumpulan Contoh Soal Dilatasi dengan Jawabannya yang Mudah Dipahami sebagai Persiapan Ujian

Contoh soal dilatasi beserta jawabannya, menjelaskan konsep perubahan dimensi benda akibat suhu. Cocok untuk belajar fisika tingkat SMA.

Apakah kamu pernah merasa bingung dengan konsep dilatasi? Atau mungkin butuh latihan lebih banyak untuk memahami materi ini? Jangan khawatir, kami telah menyediakan contoh soal dilatasi beserta jawabannya untuk membantumu! Dilatasi merupakan salah satu materi penting dalam matematika, dan sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Dengan menguasai konsep dilatasi, kamu dapat memperkirakan ukuran benda yang diperbesar atau diperkecil, serta memahami bagaimana cara membuat gambar atau bangun datar dengan skala yang berbeda. Yuk, mari kita mulai belajar dengan mengerjakan contoh soal dilatasi dan jawabannya di bawah ini!

Pengertian Dilatasi

Dilatasi adalah perubahan dimensi suatu benda akibat perubahan suhu. Perubahan suhu ini dapat menyebabkan benda menjadi memuai atau menyusut.

Jenis-jenis Dilatasi

1. Dilatasi Linier

Dilatasi linier terjadi pada benda yang hanya mengalami perubahan panjang saja. Contohnya pada besi, saat dipanaskan akan memuai sehingga menjadi lebih panjang.

2. Dilatasi Luas

Dilatasi luas terjadi pada benda yang mengalami perubahan panjang dan lebar. Contohnya pada papan kayu, saat dipanaskan akan memuai dan menjadilebih lebar dan panjang.

3. Dilatasi Kubik

Dilatasi kubik terjadi pada benda yang mengalami perubahan panjang, lebar, dan tinggi. Contohnya pada bola baja, saat dipanaskan akan memuai ke segala arah.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Dilatasi

1. Sifat Material

Tiap material memiliki sifat yang berbeda dalam mengalami dilatasi. Ada yang mudah memuai dan ada juga yang sulit memuai.

2. Perubahan Suhu

Suhu merupakan faktor utama yang mempengaruhi adanya dilatasi. Semakin besar perubahan suhu, semakin besar pula perubahan dimensi pada benda.

3. Ukuran Benda

Semakin besar ukuran benda, semakin besar pula dilatasi yang terjadi.

Contoh Soal Dilatasi dan Jawabannya

1. Sebuah besi memiliki panjang 100 cm pada suhu 20 derajat celcius. Jika suhu besi naik menjadi 50 derajat celcius, maka berapakah panjang besi tersebut?

Jawaban:

ΔL = L₀αΔT

L₀ = 100 cm

α = 1,2 x 10⁻⁵ / derajat celcius

ΔT = 50 - 20 = 30 derajat celcius

ΔL = 100 x 1,2 x 10⁻⁵ x 30 = 0,036 cm

Panjang besi menjadi 100 + 0,036 = 100,036 cm

2. Sebuah papan kayu memiliki lebar 20 cm dan panjang 40 cm pada suhu 25 derajat celcius. Jika suhu papan kayu turun menjadi 5 derajat celcius, maka berapakah luas papan kayu tersebut?

Jawaban:

ΔL = L₀αΔT

ΔP = P₀αΔT

L₀ = 20 cm

P₀ = 40 cm

α = 3 x 10⁻⁶ / derajat celcius

ΔT = 25 - 5 = 20 derajat celcius

ΔL = 20 x 3 x 10⁻⁶ x 20 = 1,2 x 10⁻³ cm

ΔP = 40 x 3 x 10⁻⁶ x 20 = 2,4 x 10⁻³ cm

Luas papan kayu pada suhu 25 derajat celcius adalah 20 x 40 = 800 cm²

Luas papan kayu pada suhu 5 derajat celcius adalah (20 + 1,2 x 10⁻³) x (40 + 2,4 x 10⁻³) = 800,048 cm²

3. Sebuah bola baja memiliki volume 100 cm³ pada suhu 30 derajat celcius. Jika suhu bola baja naik menjadi 80 derajat celcius, maka berapakah volumenya?

Jawaban:

ΔV = V₀βΔT

V₀ = 100 cm³

β = 3 x 10⁻⁵ / derajat celcius

ΔT = 80 - 30 = 50 derajat celcius

ΔV = 100 x 3 x 10⁻⁵ x 50 = 0,15 cm³

Volume bola baja menjadi 100 + 0,15 = 100,15 cm³

Kesimpulan

Dilatasi adalah perubahan dimensi suatu benda akibat perubahan suhu. Terdapat tiga jenis dilatasi, yaitu dilatasi linier, dilatasi luas, dan dilatasi kubik. Faktor-faktor yang mempengaruhi dilatasi antara lain sifat material, perubahan suhu, dan ukuran benda. Contoh soal dilatasi dapat dipecahkan dengan rumus ΔL = L₀αΔT, ΔP = P₀αΔT, dan ΔV = V₀βΔT.

Pengertian Dilatasi

Dilatasi adalah suatu perubahan dimensi pada benda yang disebabkan oleh perubahan suhu atau temperatur. Hal ini terjadi karena setiap benda memiliki koefisien dilatasi yang berbeda-beda, tergantung dari jenis bahan dan bentuk benda tersebut. Dalam fisika, dilatasi dikenal dengan istilah thermal expansion.

Faktor yang Mempengaruhi Dilatasi

Beberapa faktor yang mempengaruhi dilatasi antara lain suhu, jenis bahan, dan bentuk benda. Suhu menjadi faktor utama dalam dilatasi, semakin tinggi suhu maka semakin besar pula perubahan dimensi pada benda. Selain itu, jenis bahan juga mempengaruhi koefisien dilatasi pada suatu benda. Bahan dengan koefisien dilatasi yang besar akan mengalami perubahan dimensi yang lebih besar dibandingkan dengan bahan yang memiliki koefisien dilatasi yang kecil. Bentuk benda juga mempengaruhi dilatasi, misalnya pada benda berbentuk silinder akan mengalami perubahan dimensi pada kedua ujungnya.

Contoh Soal Dilatasi Panjang

Sebuah balok alumunium memiliki panjang awal 2 m. Jika suhu balok naik dari 20°C menjadi 50°C, berapa panjang balok tersebut setelah dilatasi? Jawaban: 2,011 m.

Contoh Soal Dilatasi Luas

Sebuah piring dengan diameter 20 cm memiliki koefisien dilatasi 2 x 10^-5 /°C. Jika suhu piring naik dari 25°C menjadi 75°C, berapa luas piring setelah dilatasi? Jawaban: 314,16 cm^2.

Contoh Soal Dilatasi Volume

Sebuah kaleng berbentuk silinder memiliki jari-jari 5 cm dan tinggi 10 cm. Jika suhu kaleng naik dari 20°C menjadi 30°C, berapa volume kaleng setelah dilatasi? Jawaban: 398,94 cm^3.

Perbedaan Dilatasi Linier dan Dilatasi Superfisial

Dilatasi linier terjadi pada satu dimensi atau panjang, sedangkan dilatasi superfisial terjadi pada dua dimensi atau luas. Dilatasi linier dapat dihitung menggunakan rumus ΔL = L0 α ΔT, sedangkan dilatasi superfisial dapat dihitung menggunakan rumus ΔA = A0 α ΔT.

Rumus untuk Menghitung Dilatasi

Rumus untuk menghitung dilatasi adalah ΔL = L0 α ΔT, ΔA = A0 α ΔT, dan ΔV = V0 α ΔT. Di mana ΔL adalah perubahan panjang/rantai, ΔA adalah perubahan luas, dan ΔV adalah perubahan volume. Nilai α adalah koefisien dilatasi, sedangkan ΔT adalah selisih suhu.

Contoh Soal Dilatasi Anomali

Air memiliki sifat anomali, di mana air akan mengalami penyusutan saat suhu turun dari 4°C ke 0°C. Berapa volume air yang mengalami penyusutan jika 1 liter air pada suhu 4°C diletakkan pada suhu 0°C? Jawaban: 0,045 liter.

Penggunaan Dilatasi dalam Kehidupan Sehari-hari

Dilatasi digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada pembuatan jembatan, rel kereta api, dan bidang konstruksi lainnya. Dalam pembuatan jembatan atau rel kereta api, dilatasi menjadi faktor penting untuk memperhitungkan panjang dan lebar jembatan atau rel kereta api agar dapat mengantisipasi perubahan suhu dan dilatasi yang terjadi.

Pengaruh Dilatasi pada Bangunan

Dilatasi dapat mempengaruhi stabilitas bangunan, oleh karena itu dilakukan perhitungan yang cermat dalam perencanaan bangunan agar dapat mengantisipasi perubahan suhu dan dilatasi yang terjadi. Jika dilatasi tidak dipertimbangkan dengan baik, maka dapat menyebabkan keretakan pada bangunan atau bahkan membuat bangunan menjadi tidak stabil. Oleh karena itu, perhitungan dilatasi harus dilakukan secara cermat dalam perencanaan dan pembangunan suatu bangunan.

Cerita tentang Contoh Soal Dilatasi dan Jawabannya

Saat saya masih duduk di bangku sekolah, pelajaran fisika selalu menjadi pelajaran yang menantang bagi saya. Khususnya, ketika kami mempelajari tentang materi dilatasi. Saat itu, guru kami memberikan contoh soal dilatasi dan jawabannya untuk kami kerjakan.

Berikut ini adalah contoh soal dilatasi dan jawabannya yang diberikan oleh guru kami:

1. Sebuah batang besi dengan panjang 2 meter pada suhu 30 derajat Celsius. Jika koefisien muai panjang besi adalah 1,2 x 10^-5 per derajat Celsius, maka berapakah panjang batang besi tersebut pada suhu 60 derajat Celsius?
• Jawaban:
• Kita dapat menggunakan rumus dilatasi panjang sebagai berikut:
• ΔL = L0 α ΔT
• ΔL = (2) (1,2 x 10^-5) (60-30)
• ΔL = 0,00036 m
• Sehingga panjang batang besi pada suhu 60 derajat Celsius adalah:
• L = L0 + ΔL = 2 + 0,00036 = 2,00036 m
2. Sebuah pipa PVC dengan panjang 4 meter dan diameter 5 cm pada suhu 20 derajat Celsius. Jika koefisien muai panjang PVC adalah 8 x 10^-5 per derajat Celsius dan koefisien muai luas PVC adalah 2,5 x 10^-4 per derajat Celsius, maka berapakah panjang dan diameter pipa PVC tersebut pada suhu 40 derajat Celsius?
• Jawaban:
• Kita dapat menggunakan rumus dilatasi panjang dan dilatasi luas sebagai berikut:
• ΔL = L0 α ΔT
• ΔL = (4) (8 x 10^-5) (40-20)
• ΔL = 0,00064 m
• Sehingga panjang pipa PVC pada suhu 40 derajat Celsius adalah:
• L = L0 + ΔL = 4 + 0,00064 = 4,00064 m
• ΔA = A0 β ΔT
• ΔA = π (d0/2)^2 β ΔT
• ΔA = π (0,025)^2 (2,5 x 10^-4) (40-20)
• ΔA = 1,963 x 10^-6 m^2
• Sehingga diameter pipa PVC pada suhu 40 derajat Celsius adalah:
• d = √[(4A0+ΔA)/π]
• d = √[(4π(0,025)^2+1,963 x 10^-6)/π]
• d = 0,0501 m atau 5,01 cm

Melalui contoh soal dilatasi dan jawabannya ini, saya dapat memahami bahwa dilatasi merupakan perubahan dimensi suatu benda akibat perubahan suhu. Dalam menghitung dilatasi, kita dapat menggunakan rumus dilatasi panjang dan dilatasi luas dengan memperhatikan koefisien muai panjang dan koefisien muai luas benda tersebut.

Terima kasih sudah mengunjungi blog kami dan membaca artikel tentang Contoh Soal Dilatasi dan Jawabannya. Kami berharap artikel ini dapat memberikan manfaat dan membantu Anda dalam memahami materi dilatasi dengan lebih baik.Dalam artikel ini, kami telah memberikan beberapa contoh soal beserta jawabannya yang bisa menjadi referensi bagi Anda yang sedang belajar mengenai dilatasi. Selain itu, kami juga telah menjelaskan konsep dasar dilatasi dan beberapa jenis dilatasi yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari.Kami sadar bahwa materi dilatasi mungkin tidak mudah dipahami oleh semua orang, namun dengan belajar secara teratur dan konsisten, Anda pasti akan menguasainya dengan baik. Jangan ragu untuk bertanya kepada guru atau teman Anda jika ada hal yang kurang jelas dalam pembelajaran.Sekali lagi, terima kasih atas kunjungan Anda di blog kami. Kami akan terus berusaha menyediakan artikel-artikel berkualitas dan bermanfaat untuk pembaca setia kami. Sampai jumpa pada artikel selanjutnya!

Video Contoh Soal Dilatasi dan Jawabannya

Visit Video

Orang-orang juga bertanya tentang Contoh Soal Dilatasi dan Jawabannya:

1. Apa itu dilatasi?

Dilatasi adalah perubahan dimensi benda akibat perubahan suhu. Ketika suhu naik, benda akan memuai atau mengembang, sedangkan ketika suhu turun, benda akan mengerut atau menyusut.

2. Apa contoh penerapan dilatasi pada kehidupan sehari-hari?

Contoh penerapan dilatasi pada kehidupan sehari-hari antara lain:

• Pada saat memasak, wajan akan memuai karena panas sehingga ukurannya menjadi lebih besar dari sebelumnya.
• Pada saat musim hujan, jalan-jalan aspal seringkali retak karena air hujan yang masuk ke dalam pori-pori aspal kemudian membeku saat suhu turun, sehingga menyebabkan aspal menyusut.
3. Apa rumus untuk menghitung perubahan panjang pada sebuah benda akibat dilatasi?

Rumus untuk menghitung perubahan panjang pada sebuah benda akibat dilatasi adalah:

ΔL = αLΔT

• ΔL : perubahan panjang
• α : koefisien muai
• L : panjang awal
• ΔT : perubahan suhu
4. Apa contoh soal mengenai dilatasi dan jawabannya?

Contoh soal mengenai dilatasi dan jawabannya adalah sebagai berikut:

Sebuah kawat tembaga memiliki panjang awal 100 cm. Jika suhu kawat naik dari 20°C menjadi 50°C, hitunglah perubahan panjang kawat tersebut. (Koefisien muai tembaga = 1,7 x 10^-5 /°C).

Jawaban:

• ΔL = αLΔT
• α = 1,7 x 10^-5 /°C
• L = 100 cm
• ΔT = 50°C - 20°C = 30°C
• ΔL = (1,7 x 10^-5 /°C) x (100 cm) x (30°C) = 0,051 cm

Jadi, perubahan panjang kawat tersebut adalah sebesar 0,051 cm.