Fisikastudycenter, Belajar Ujian Nasional IPA Fisika SMP, pengaruh suhu pada pemuaian, berisi 9 soal fisika pemuaian dan pembahasan.
SKL 2
Menerapkan konsep zat dan kalor serta kegunaannya dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator 2
Menjelaskan pengaruh suhu pada pemuaian dalam kehidupan sehari-hari.
Tipikal Soal
1) Gelas kaca bisa pecah jika diisi air panas secara tiba-tiba. Hal ini disebabkan oleh…
A. Bagian luar sudah memuai, bagian dalam belum memuai
B. Bagian dalam sudah memuai, bagian luar belum memuai
C. Angka muai kaca sangat kecil, sehingga cepat pecah
D. Angka muai kaca sangat besar, sehingga cepat pecah
(Sumber Soal : UN Fisika SMP 2008 P37)
Pembahasan
Bagian dalam gelas terkena panas terlebih dahulu, sehingga bagian dalam gelas mengalami pemuaian lebih dahulu dibanding bagian luar gelas.
2) Pada suatu percobaan, dua bimetal I dan II tersusun oleh tiga jenis logam 1, 2, 3.
Ketika dipanaskan kedua bimetal melengkung dengan arah tampak seperti gambar. Berdasarkan data tersebut, empat orang siswa memberikan pendapat sebagai berikut:
Pendapat yang benar disampaikan oleh siswa ....
A. A dan B
B. A dan D
C. B dan C
D. C dan D
(Sumber Soal : UN Fisika SMP 2009 P12)
Pembahasan
Bimeta jika dipanaskan akan melengkung ke arah logam yang memiliki koefisien muai lebih kecil. Dari percobaan pada soal disimpulkan :
Koefisien muai logam 1 < koefisien muai logam 2
Koefisien muai logam 2 < koefisien muai logam 3
Urutan dari kecil ke besar : 1, 2, 3 -->anak C
Urutan dari besar ke kecil : 3, 2, 1 -->anak B
3) Perhatikan gambar transmisi listrik jarak jauh berikut!
Pemasangan kabel listrik pada siang hari dibuat kendor bertujuan agar....
A. pada cuaca dingin, kabel tidak putus
B. pada keadaan panas kabel listrik dapat putus
C. tidak menyusut, ketika dialiri arus listrik
D. pada siang hari kabel listrik cepat memuai
(Sumber Soal : UN Fisika SMP 2010 P04)
Pembahasan
Pemasangan kabel pada siang hari dibuat kendor agar saat malam hari ketika suhu turun dan kabel menyusut menjadi lebih pendek, kabel tidak akan putus karena terlalu kencang. Juga saat hujan maupun turun salju.
4) Perhatikan pernyataan berikut yang berkaitan dengan pemuaian atau pemanfaatan pemuaian pada benda!
(1) Pemasangan kawat listrik dilakukan pada siang hari dengan memasang kawat sekencang mungkin
(2) Pemasangan rel kereta api diberi celah pada jarak-jarak tertentu diantara sambungan rel besi
(3) Agar gelas tidak pecah, air panas dituangkan secara perlahan-lahan ke dalam gelas
(4) Pemasangan dua buah roda besi yang ukurannya hampir sama dilakukan dengan memanaskan roda yang akan diletakkan di bagian dalam
5) Bimetal akan melengkung ke arah logam yang koefisiennya lebih besar jika didinginkan
Pernyataan yang benar adalah…..
A. 1, 3 dan 4
B. 1, 4 dan 5
C. 2, 3 dan 5
D. 3, 4 dan 5
Pembahasan
2, 3 dan 5 benar.
5) Perhatikan gambar berikut! Bimetal terdiri logam P dan logam Q dipanaskan.
Kesimpulan yang bisa diambil adalah....
A. Koefisien muai P sama dengan Q
B. Koefisien muai P lebih besar dari Q
C. Koefisien muai P lebih kecil dari Q
D. Koefisien muai P bisa lebih besar atau lebih kecil dari Q
Pembahasan
Bimetal jika dipanasi akan melengkung ke arah logam dengan koefisien muai lebih kecil, bimetal melengkung ke arah logam Q, sehingga koefisien muai logam Q lebih kecil dari logam P, atau koefisien muai logam P lebih besar dari logam Q..
6) Jika sebuah keping bimetal didinginkan maka yang terjadi adalah…
A. Melengkung secara berlawanan
B. Melengkung kearah logam yang koefisien muai lebih besar
C. Melengkung ke arah logam yang koefisien muai lebih kecil
D. Bertambah panjang dengan arah tetap lurus.
Pembahasan
Bimetal jika didinginkan akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih besar.
7) Pemuaian zat cair lebih besar dari zat padat. Hal ini dapat diperlihatkan pada peristiwa ...
A. panci yang berisi air penuh ternyata sebagian airnya tumpah ketika sedang mendidih.
B. gelas yang penuh berisi air, dinding luar gelas akan basah.
C. gelas yang berisi es dan air penuh, ternyata bila es mencair seluruhnya tidak ada yang, tumpah.
D. penguapan air laut yang disebabkan oleh pemanasan matahari.
Pembahasan
Jawaban A benar.
8) Perhatikan gambar susunan dua buah gelas kaca yang macet tidak bisa dibuka!
Agar mudah dilepas cara yang bisa dilakukan adalah….
A. Gelas P diisi air panas
B. Gelas Q direndam dalam air panas
C. Kedua gelas sama-sama dipanaskan
D. Kedua gelas sama-sama didinginkan
Pembahasan
Gelas yang berada diluar saja yang harus dipanasi sehingga memuai dan bertambah longgar. Jawaban B benar.
9) Gelas kaca berada dalams sebuah bejana, kemudian bejana diisi dengan air panas dengan cepat. Gelas kaca kemudian pecah. Peristiwa ini disebabkan karena....
A. Bagian luar gelas sudah memuai, bagian dalam gelas belum memuai
B. Bagian dalam gelas sudah memuai, bagian luar gelas belum memuai
C. Angka muai kaca sangat kecil, sehingga cepat pecah
D. Angka muai kaca sangat besar, sehingga cepat pecah
Pembahasan
Bagian luar gelas terkena panas terlebih dahulu, sehingga lebih dahulu memuai dibandingkan bagian dalam gelas.
Sumber bacaan
-SKL UN SMP 2011
-Soal UN IPA SMP 2008-2010
-Marthen Kanginan, Fisika SMP 1A, 1B, Erlangga