Biro Administrasi Akademik dan Kemahasiswaan

Modul Praktikum Fisika Dasar
K3
KOEFISIEN MUAI LINIER
I.
Tujuan
1.
2.
II.
Alat – alat
1.
2.
3.
III.
Mempelajari proses pemuaian panjang dari logam
Mencari koefisien muai linier berbagai jenis logam
Satu set peralatan muai panjang
Dial gauge ( Dilatometer)
0
Termometer 10 ~ 100 C
Teori
Sebagian besar zat akan memuai bila dipansakan dan mengecil bila
didinginkan. Banyaknya pemuaian atau menjadi kecil bervariasi tergantung
pada jenis material.
L0
T0
DL
T
L
Gambar 1.
Pemuaian panjang batang panjang L0 menjadi (L0 + ΔL)
Berdasarkan eksperimen, diamati perubahan panjang (ΔL) sebanding dengan
perubahan suhu untuk hampir semua benda padat. Perubahan panjang juga
sebanding dengan panjang mula – mula L0 seperti terlihat pada gambar 1.
Kesetaraan ini dapat ditulis menjadi
ΔL = αL0 ΔT
[m]
(1)
Lab. Fisika Dasar STMIK Jakarta STI&K__________________________ 1
Modul Praktikum Fisika Dasar
0
Dengan α adalah koefisien muai linier [/ C]. Persamaan ini juga dapat ditulis
dalam bentuk
L= L0(1 +αΔT)
[m]
(2)
Dengan L0 adalah panjang mula – mula pada suhu T0 dan L adalah panjang
0
setelah dipanaskan atau didinginkan pada temperatur T [ C].
Besar koefisien muai linier α ditentukan oleh bahan pembentuk logam.
Dalam eksperimen untuk pengukuran koefisien ini dilakukan dengan mencari
perbedaan panjang ( ΔL) dari batang yang ditempatkan pada ruang dengan
suhu t1 dan pada uap panas dengan suhu t2. Perubahan panjang ΔL
sebanding dengan panjang awal L1 dan penambahan suhu t2 – t1.
Koefisien muai linier dapat ditulis :
0 -1
[C ]
(3)
Batang Logam
Dial gauge
Filamen Pemana
Beton pelindung
Gambar 2. Susunan peralatan pengukuran koefisien muai linier
IV.
Cara Kerja
1.
2.
3.
Ukurlah panjang batang logam dan catat suhu ruangan
Masukan batang logam yang akan diukur kedalam peralatan muai linier
serta pasang termometer tepat menempel pada batang logam
Panaskan batang logam hingga tercapai kesetimbangan termal ( suhu
logam tidak naik lagi) dengan cara menghubungkan peralatan muai linier
dengan sumber tegangan
Lab. Fisika Dasar STMIK Jakarta STI&K__________________________ 2
Modul Praktikum Fisika Dasar
4.
5.
V.
0
Catat perubahan (ΔL) untuk setiap penurunan suhu 1 C
Lakukan hal yang sama (langkah 1 s/d 4) untuk jenis batang logam yang
berbeda.
Tugas Pendahuluan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
VI.
Apa yang dimaksud dengan koefisien muai linier, koefisien muai luas,
dan koefisien muai volume ?.
Tentukan satuan dan dimensi dari besaran – besaran pada pertanyaan
pada nomor 1
Apa yang mempengaruhi besar kecilnya koefisien muai
Buktikan bahwa koefisien muai luas logam 2 kali koefisien muai liniernya
Buktikan bahwa koefisien muai volume logam 3 kali koefisien muai
liniernya
Buat bagan data pengamatan.
Tugas Akhir
1.
Buat grafik perubahan panjang terhadap perubahan temperatur (ΔL vs
ΔT).
2.
Tentukan koefisien muai linier masing – masing logam dengan
menghitung kemiringan kurva (gunakan metode kuadrat terkecil).
3.
Bandingkan harga α hasil percobaan dengan daftar α pada buku
referensi, dari hal ini tentukan jenis logam tersebut.
4.
Adakah cara pengukuran lain untuk menentukan panjang ΔL ? jelaskan.
5.
Analisis dan buat kesimpulan hasil percobaan yang telah dilakukan.
Lab. Fisika Dasar STMIK Jakarta STI&K__________________________ 3