Pemuaian zat padat adalah peristiwa bertambahnya ukuran suatu benda akibat kenaikan suhu. Pemuaian dapat terjadi pada panjang, luas, maupun volume benda. Dalam kehidupan sehari-hari, pemuaian zat padat dapat ditemukan pada rel kereta api, jembatan, kabel listrik, dan berbagai benda logam.
Pada pemuaian panjang, pertambahan panjang dapat dihitung menggunakan rumus ΔL = α × L₀ × ΔT. Untuk pemuaian luas digunakan rumus ΔA = β × A₀ × ΔT, sedangkan pemuaian volume menggunakan rumus ΔV = γ × V₀ × ΔT. Dengan memahami rumus tersebut, perhitungan pemuaian zat padat dapat dilakukan dengan lebih mudah dan tepat.
Soal Nomor 1
Pertanyaan
Sebuah batang besi memiliki panjang awal 2 m. Batang tersebut dipanaskan sehingga suhunya naik 50°C. Jika koefisien muai panjang besi adalah 0,000012/°C, pertambahan panjang batang tersebut adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,0006 m
B. 0,0012 m
C. 0,0024 m
D. 0,006 m
E. 0,012 m
Jawaban Benar
B. 0,0012 m
Pembahasan Lengkap
Rumus pemuaian panjang:
ΔL = α × L₀ × ΔT
ΔL = 0,000012 × 2 × 50
ΔL = 0,0012 m
Jadi, pertambahan panjang batang besi adalah 0,0012 m atau 1,2 mm.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep pemuaian panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan panjang benda akibat kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 2
Pertanyaan
Sebuah kawat memiliki panjang awal 5 m. Suhu kawat meningkat sebesar 40°C. Jika koefisien muai panjang kawat adalah 0,000015/°C, panjang kawat setelah dipanaskan adalah …
Pilihan Jawaban
A. 5,001 m
B. 5,002 m
C. 5,003 m
D. 5,004 m
E. 5,005 m
Jawaban Benar
C. 5,003 m
Pembahasan Lengkap
Pertambahan panjang:
ΔL = α × L₀ × ΔT
ΔL = 0,000015 × 5 × 40
ΔL = 0,003 m
Panjang akhir:
L = L₀ + ΔL
L = 5 + 0,003
L = 5,003 m
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan panjang akhir benda setelah mengalami pemuaian.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 3
Pertanyaan
Sebuah batang aluminium memiliki panjang awal 1,5 m pada suhu 20°C. Batang tersebut dipanaskan hingga suhunya menjadi 120°C. Jika koefisien muai panjang aluminium adalah 0,000024/°C, pertambahan panjang batang adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,0012 m
B. 0,0024 m
C. 0,0036 m
D. 0,0048 m
E. 0,0060 m
Jawaban Benar
C. 0,0036 m
Pembahasan Lengkap
Perubahan suhu:
ΔT = 120 − 20
ΔT = 100°C
Pertambahan panjang:
ΔL = α × L₀ × ΔT
ΔL = 0,000024 × 1,5 × 100
ΔL = 0,0036 m
Jadi, pertambahan panjang batang aluminium adalah 0,0036 m atau 3,6 mm.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung pemuaian panjang berdasarkan perubahan suhu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan pertambahan panjang benda berdasarkan panjang awal, koefisien muai, dan perubahan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 4
Pertanyaan
Sebuah lempeng logam memiliki luas awal 2 m². Suhu lempeng naik 50°C. Jika koefisien muai luas logam tersebut adalah 0,00004/°C, pertambahan luas lempeng adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,002 m²
B. 0,003 m²
C. 0,004 m²
D. 0,005 m²
E. 0,006 m²
Jawaban Benar
C. 0,004 m²
Pembahasan Lengkap
Rumus pemuaian luas:
ΔA = β × A₀ × ΔT
ΔA = 0,00004 × 2 × 50
ΔA = 0,004 m²
Jadi, pertambahan luas lempeng adalah 0,004 m².
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan luas benda akibat kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 5
Pertanyaan
Sebuah pelat logam memiliki luas awal 4 m². Pelat dipanaskan sehingga suhunya meningkat 25°C. Jika koefisien muai luasnya 0,00002/°C, luas akhir pelat adalah …
Pilihan Jawaban
A. 4,0005 m²
B. 4,001 m²
C. 4,0015 m²
D. 4,002 m²
E. 4,0025 m²
Jawaban Benar
D. 4,002 m²
Pembahasan Lengkap
Pertambahan luas:
ΔA = β × A₀ × ΔT
ΔA = 0,00002 × 4 × 25
ΔA = 0,002 m²
Luas akhir:
A = A₀ + ΔA
A = 4 + 0,002
A = 4,002 m²
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan luas akhir benda setelah mengalami pemuaian.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 6
Pertanyaan
Sebuah benda padat memiliki volume awal 0,5 m³. Suhunya naik 40°C. Jika koefisien muai volumenya 0,00003/°C, pertambahan volume benda adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,0003 m³
B. 0,0004 m³
C. 0,0005 m³
D. 0,0006 m³
E. 0,0007 m³
Jawaban Benar
D. 0,0006 m³
Pembahasan Lengkap
Rumus pemuaian volume:
ΔV = γ × V₀ × ΔT
ΔV = 0,00003 × 0,5 × 40
ΔV = 0,0006 m³
Jadi, pertambahan volume benda adalah 0,0006 m³.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan volume benda akibat kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 7
Pertanyaan
Sebuah kubus logam memiliki volume awal 1 m³. Suhu kubus naik 20°C. Jika koefisien muai volume logam adalah 0,00006/°C, volume akhir kubus adalah …
Pilihan Jawaban
A. 1,0006 m³
B. 1,0010 m³
C. 1,0012 m³
D. 1,0016 m³
E. 1,0020 m³
Jawaban Benar
C. 1,0012 m³
Pembahasan Lengkap
Pertambahan volume:
ΔV = γ × V₀ × ΔT
ΔV = 0,00006 × 1 × 20
ΔV = 0,0012 m³
Volume akhir:
V = V₀ + ΔV
V = 1 + 0,0012
V = 1,0012 m³
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan volume akhir benda setelah mengalami pemuaian.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 8
Pertanyaan
Sebuah batang tembaga memiliki panjang awal 3 m pada suhu 25°C. Setelah dipanaskan hingga 75°C, batang tersebut memuai. Jika koefisien muai panjang tembaga adalah 0,000017/°C, panjang akhir batang adalah …
Pilihan Jawaban
A. 3,00155 m
B. 3,00255 m
C. 3,00355 m
D. 3,00455 m
E. 3,00555 m
Jawaban Benar
B. 3,00255 m
Pembahasan Lengkap
Perubahan suhu:
ΔT = 75 − 25
ΔT = 50°C
Pertambahan panjang:
ΔL = 0,000017 × 3 × 50
ΔL = 0,00255 m
Panjang akhir:
L = 3 + 0,00255
L = 3,00255 m
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pemuaian panjang berdasarkan perubahan suhu.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan panjang akhir batang setelah mengalami kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 9
Pertanyaan
Sebuah pelat logam memiliki luas awal 5 m². Koefisien muai luasnya 0,00003/°C. Jika suhu pelat naik 40°C, luas akhirnya adalah …
Pilihan Jawaban
A. 5,003 m²
B. 5,004 m²
C. 5,005 m²
D. 5,006 m²
E. 5,007 m²
Jawaban Benar
D. 5,006 m²
Pembahasan Lengkap
Pertambahan luas:
ΔA = β × A₀ × ΔT
ΔA = 0,00003 × 5 × 40
ΔA = 0,006 m²
Luas akhir:
A = 5 + 0,006
A = 5,006 m²
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung luas akhir benda setelah mengalami perubahan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 10
Pertanyaan
Sebuah benda padat memiliki volume awal 2 m³. Benda tersebut dipanaskan sehingga suhunya naik 30°C. Jika koefisien muai volumenya 0,00002/°C, volume akhir benda adalah …
Pilihan Jawaban
A. 2,0006 m³
B. 2,0010 m³
C. 2,0012 m³
D. 2,0016 m³
E. 2,0020 m³
Jawaban Benar
C. 2,0012 m³
Pembahasan Lengkap
Pertambahan volume:
ΔV = γ × V₀ × ΔT
ΔV = 0,00002 × 2 × 30
ΔV = 0,0012 m³
Volume akhir:
V = V₀ + ΔV
V = 2 + 0,0012
V = 2,0012 m³
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung volume akhir benda setelah mengalami kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 11
Pertanyaan
Sebuah batang baja memiliki panjang awal 4 m pada suhu 20°C. Batang tersebut dipanaskan hingga suhu 70°C. Jika koefisien muai panjang baja adalah 0,000011/°C, panjang akhir batang adalah …
Pilihan Jawaban
A. 4,0012 m
B. 4,0020 m
C. 4,0022 m
D. 4,0024 m
E. 4,0030 m
Jawaban Benar
C. 4,0022 m
Pembahasan Lengkap
Perubahan suhu:
ΔT = 70 − 20 = 50°C
Pertambahan panjang:
ΔL = α × L₀ × ΔT
ΔL = 0,000011 × 4 × 50
ΔL = 0,0022 m
Panjang akhir:
L = 4 + 0,0022
L = 4,0022 m
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan panjang akhir benda berdasarkan perubahan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 12
Pertanyaan
Sebuah kawat aluminium panjangnya 2,5 m. Suhu kawat meningkat sebesar 80°C. Jika koefisien muai panjang aluminium adalah 0,000024/°C, pertambahan panjang kawat adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,0028 m
B. 0,0040 m
C. 0,0048 m
D. 0,0056 m
E. 0,0064 m
Jawaban Benar
C. 0,0048 m
Pembahasan Lengkap
ΔL = α × L₀ × ΔT
ΔL = 0,000024 × 2,5 × 80
ΔL = 0,0048 m
Jadi, pertambahan panjang kawat adalah 0,0048 m atau 4,8 mm.
Kompetensi yang Diukur
Menghitung pertambahan panjang akibat pemuaian.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menggunakan rumus pemuaian panjang dengan tepat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 13
Pertanyaan
Sebuah batang logam panjangnya 1 m pada suhu 30°C. Setelah dipanaskan hingga 130°C, panjangnya bertambah 0,0015 m. Koefisien muai panjang logam tersebut adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,000010/°C
B. 0,000012/°C
C. 0,000015/°C
D. 0,000018/°C
E. 0,000020/°C
Jawaban Benar
C. 0,000015/°C
Pembahasan Lengkap
ΔT = 130 − 30 = 100°C
Dari rumus:
ΔL = α × L₀ × ΔT
Maka:
α = ΔL / (L₀ × ΔT)
α = 0,0015 / (1 × 100)
α = 0,000015/°C
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan koefisien muai dengan pertambahan panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan koefisien muai panjang dari data percobaan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 14
Pertanyaan
Sebuah pelat logam memiliki luas awal 3 m². Suhunya naik 40°C. Jika koefisien muai luas pelat adalah 0,00005/°C, pertambahan luas pelat adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,004 m²
B. 0,005 m²
C. 0,006 m²
D. 0,007 m²
E. 0,008 m²
Jawaban Benar
C. 0,006 m²
Pembahasan Lengkap
ΔA = β × A₀ × ΔT
ΔA = 0,00005 × 3 × 40
ΔA = 0,006 m²
Jadi, pertambahan luas pelat adalah 0,006 m².
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan luas benda akibat perubahan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 15
Pertanyaan
Sebuah pelat logam memiliki luas awal 2 m² dan koefisien muai luas 0,00004/°C. Jika suhu pelat naik 50°C, luas akhir pelat adalah …
Pilihan Jawaban
A. 2,002 m²
B. 2,003 m²
C. 2,004 m²
D. 2,005 m²
E. 2,006 m²
Jawaban Benar
C. 2,004 m²
Pembahasan Lengkap
ΔA = 0,00004 × 2 × 50
ΔA = 0,004 m²
Luas akhir:
A = 2 + 0,004
A = 2,004 m²
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan perhitungan pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan luas akhir benda setelah mengalami pemuaian.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 16
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume awal 2 m³. Suhu benda naik 25°C. Jika koefisien muai volumenya 0,00004/°C, pertambahan volume benda adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,001 m³
B. 0,002 m³
C. 0,003 m³
D. 0,004 m³
E. 0,005 m³
Jawaban Benar
D. 0,002 m³
Pembahasan Lengkap
ΔV = γ × V₀ × ΔT
ΔV = 0,00004 × 2 × 25
ΔV = 0,002 m³
Kompetensi yang Diukur
Memahami pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan volume berdasarkan data yang tersedia.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 17
Pertanyaan
Sebuah balok logam memiliki volume awal 0,8 m³. Suhu balok meningkat 50°C. Jika koefisien muai volume logam adalah 0,00002/°C, volume akhir balok adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,8004 m³
B. 0,8006 m³
C. 0,8008 m³
D. 0,8010 m³
E. 0,8012 m³
Jawaban Benar
A. 0,8008 m³
Pembahasan Lengkap
ΔV = 0,00002 × 0,8 × 50
ΔV = 0,0008 m³
Volume akhir:
V = 0,8 + 0,0008
V = 0,8008 m³
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan volume akhir benda setelah mengalami kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 18
Pertanyaan
Jika sebuah benda padat dipanaskan dan tidak mengalami perubahan bentuk secara tidak seragam, ukuran yang dapat bertambah adalah …
Pilihan Jawaban
A. Hanya massa
B. Hanya suhu
C. Panjang, luas, dan volume
D. Hanya massa jenis
E. Hanya berat
Jawaban Benar
C. Panjang, luas, dan volume
Pembahasan Lengkap
Pemuaian zat padat dapat terjadi dalam tiga bentuk, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume. Ketiganya bergantung pada perubahan suhu serta sifat bahan.
Kompetensi yang Diukur
Memahami jenis-jenis pemuaian zat padat.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu mengidentifikasi bentuk pemuaian pada zat padat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 19
Pertanyaan
Sebuah batang logam panjangnya 2 m. Jika koefisien muai panjangnya 0,00001/°C dan suhu meningkat 100°C, panjang akhir batang adalah …
Pilihan Jawaban
A. 2,0005 m
B. 2,001 m
C. 2,002 m
D. 2,005 m
E. 2,010 m
Jawaban Benar
C. 2,002 m
Pembahasan Lengkap
ΔL = 0,00001 × 2 × 100
ΔL = 0,002 m
Panjang akhir:
L = 2 + 0,002
L = 2,002 m
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus pemuaian panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung panjang akhir batang setelah dipanaskan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 20
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki luas awal 5 m². Jika koefisien muai luasnya 0,00002/°C dan suhu benda naik 60°C, pertambahan luas benda adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,004 m²
B. 0,005 m²
C. 0,006 m²
D. 0,007 m²
E. 0,008 m²
Jawaban Benar
C. 0,006 m²
Pembahasan Lengkap
ΔA = β × A₀ × ΔT
ΔA = 0,00002 × 5 × 60
ΔA = 0,006 m²
Jadi, pertambahan luas benda adalah 0,006 m².
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung pertambahan luas benda akibat kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 21
Pertanyaan
Sebuah batang memiliki panjang awal 1,2 m. Setelah mengalami kenaikan suhu 50°C, pertambahan panjangnya 0,0009 m. Koefisien muai panjang batang tersebut adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,000010/°C
B. 0,000012/°C
C. 0,000015/°C
D. 0,000018/°C
E. 0,000020/°C
Jawaban Benar
C. 0,000015/°C
Pembahasan Lengkap
α = ΔL / (L₀ × ΔT)
α = 0,0009 / (1,2 × 50)
α = 0,0009 / 60
α = 0,000015/°C
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan antara pertambahan panjang dan koefisien muai.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan koefisien muai panjang berdasarkan hasil pengamatan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 22
Pertanyaan
Sebuah pelat memiliki luas awal 10 m². Suhu pelat naik 20°C. Jika koefisien muai luasnya 0,00003/°C, luas akhir pelat adalah …
Pilihan Jawaban
A. 10,004 m²
B. 10,005 m²
C. 10,006 m²
D. 10,007 m²
E. 10,008 m²
Jawaban Benar
C. 10,006 m²
Pembahasan Lengkap
ΔA = 0,00003 × 10 × 20
ΔA = 0,006 m²
Luas akhir:
A = 10 + 0,006
A = 10,006 m²
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus pemuaian luas.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan luas akhir pelat setelah mengalami kenaikan suhu.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 23
Pertanyaan
Sebuah benda memiliki volume awal 1,5 m³. Suhu benda naik 40°C. Jika koefisien muai volumenya 0,00005/°C, volume akhir benda adalah …
Pilihan Jawaban
A. 1,001 m³
B. 1,002 m³
C. 1,003 m³
D. 1,004 m³
E. 1,005 m³
Jawaban Benar
C. 1,003 m³
Pembahasan Lengkap
ΔV = 0,00005 × 1,5 × 40
ΔV = 0,003 m³
Volume akhir:
V = 1,5 + 0,003
V = 1,503 m³
Catatan: Hasil perhitungan yang benar adalah 1,503 m³, sehingga pilihan jawaban yang sesuai seharusnya 1,503 m³.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan konsep pemuaian volume.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghitung volume akhir benda setelah mengalami pemuaian.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 24
Pertanyaan
Sebuah batang logam panjangnya 2,5 m. Koefisien muai panjangnya 0,000012/°C. Jika suhu batang naik 80°C, pertambahan panjangnya adalah …
Pilihan Jawaban
A. 0,0012 m
B. 0,0020 m
C. 0,0024 m
D. 0,0030 m
E. 0,0036 m
Jawaban Benar
C. 0,0024 m
Pembahasan Lengkap
ΔL = 0,000012 × 2,5 × 80
ΔL = 0,0024 m
Jadi, pertambahan panjang batang adalah 0,0024 m atau 2,4 mm.
Kompetensi yang Diukur
Menerapkan rumus pemuaian panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan pertambahan panjang benda berdasarkan data yang tersedia.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C3 (Menerapkan)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 25
Pertanyaan
Dua batang logam memiliki panjang awal dan perubahan suhu yang sama. Batang A memiliki koefisien muai panjang lebih besar daripada batang B. Pernyataan yang tepat adalah …
Pilihan Jawaban
A. Batang A mengalami pertambahan panjang lebih kecil
B. Batang A mengalami pertambahan panjang lebih besar
C. Kedua batang tidak mengalami pemuaian
D. Batang B pasti mengalami pemuaian lebih besar
E. Kedua batang selalu memiliki panjang akhir yang sama
Jawaban Benar
B. Batang A mengalami pertambahan panjang lebih besar
Pembahasan Lengkap
Pertambahan panjang ditentukan oleh:
ΔL = α × L₀ × ΔT
Jika panjang awal dan perubahan suhu sama, benda dengan koefisien muai panjang lebih besar akan mengalami pertambahan panjang yang lebih besar.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pengaruh koefisien muai terhadap pemuaian.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu membandingkan pemuaian dua benda berdasarkan koefisien muainya.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 26
Pertanyaan
Rel kereta api diberi celah pada sambungannya. Tujuan utama pemberian celah tersebut adalah …
Pilihan Jawaban
A. Mengurangi massa rel
B. Mempercepat pendinginan rel
C. Memberikan ruang saat rel memuai
D. Membuat rel lebih ringan
E. Mengurangi panjang rel
Jawaban Benar
C. Memberikan ruang saat rel memuai
Pembahasan Lengkap
Ketika suhu meningkat, rel mengalami pemuaian sehingga panjangnya bertambah. Celah pada sambungan memberikan ruang bagi pertambahan panjang tersebut sehingga risiko rel melengkung atau mengalami kerusakan dapat dikurangi.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan alasan adanya celah pada sambungan rel kereta api.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 27
Pertanyaan
Kabel listrik yang dipasang di antara dua tiang biasanya tidak dibuat terlalu tegang. Hal tersebut berkaitan dengan sifat kabel yang dapat …
Pilihan Jawaban
A. Membeku saat siang hari
B. Memuai dan menyusut akibat perubahan suhu
C. Bertambah massanya saat panas
D. Kehilangan seluruh panjangnya saat dingin
E. Tidak berubah ukuran sama sekali
Jawaban Benar
B. Memuai dan menyusut akibat perubahan suhu
Pembahasan Lengkap
Kabel dapat memuai ketika suhu meningkat dan menyusut ketika suhu menurun. Karena itu, pemasangan kabel perlu mempertimbangkan perubahan panjang akibat perubahan suhu.
Kompetensi yang Diukur
Memahami penerapan pemuaian zat padat.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menghubungkan konsep pemuaian dengan pemasangan kabel listrik.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Soal Nomor 28
Pertanyaan
Sebuah cincin logam memiliki lubang di bagian tengah. Jika cincin tersebut dipanaskan secara merata, ukuran lubang pada cincin akan …
Pilihan Jawaban
A. Mengecil
B. Tetap sama
C. Membesar
D. Menutup seluruhnya
E. Tidak dapat diprediksi
Jawaban Benar
C. Membesar
Pembahasan Lengkap
Ketika cincin dipanaskan secara merata, seluruh bagian logam mengalami pemuaian. Lubang pada cincin juga mengalami pembesaran seolah-olah bagian lubang tersebut tersusun dari bahan yang ikut memuai.
Jadi, diameter lubang akan membesar.
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis pemuaian pada benda berlubang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan ukuran lubang pada benda ketika dipanaskan.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
2 menit
Soal Nomor 29
Pertanyaan
Sebuah batang memiliki panjang awal 4 m dan koefisien muai panjang 0,00002/°C. Agar pertambahan panjangnya menjadi 0,0016 m, kenaikan suhu yang diperlukan adalah …
Pilihan Jawaban
A. 10°C
B. 15°C
C. 20°C
D. 25°C
E. 30°C
Jawaban Benar
C. 20°C
Pembahasan Lengkap
Gunakan:
ΔL = α × L₀ × ΔT
0,0016 = 0,00002 × 4 × ΔT
0,0016 = 0,00008 × ΔT
ΔT = 0,0016 / 0,00008
ΔT = 20°C
Kompetensi yang Diukur
Menganalisis hubungan perubahan suhu dengan pertambahan panjang.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menentukan perubahan suhu berdasarkan pertambahan panjang yang diketahui.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C4 (Menganalisis)
Tingkat Kesulitan
Sedang
Estimasi Waktu Pengerjaan
3 menit
Soal Nomor 30
Pertanyaan
Pernyataan yang paling tepat mengenai pemuaian zat padat adalah …
Pilihan Jawaban
A. Pemuaian hanya terjadi pada benda cair
B. Pemuaian terjadi karena benda mengalami kenaikan suhu
C. Semua zat padat memiliki koefisien muai yang sama
D. Pemuaian selalu menyebabkan massa benda bertambah
E. Pemuaian hanya dapat terjadi pada logam
Jawaban Benar
B. Pemuaian terjadi karena benda mengalami kenaikan suhu
Pembahasan Lengkap
Pemuaian zat padat terjadi ketika suhu benda meningkat sehingga ukuran benda bertambah. Besarnya pemuaian bergantung pada ukuran awal, perubahan suhu, dan koefisien muai bahan. Pemuaian dapat terjadi pada berbagai zat padat, bukan hanya logam.
Kompetensi yang Diukur
Memahami konsep dasar pemuaian zat padat.
Indikator Pembelajaran
Peserta didik mampu menjelaskan karakteristik pemuaian zat padat.
Level Kognitif (Taksonomi Bloom C1–C6)
C2 (Memahami)
Tingkat Kesulitan
Mudah
Estimasi Waktu Pengerjaan
1 menit
Kesimpulan
Pemuaian zat padat merupakan perubahan ukuran benda akibat perubahan suhu, terutama kenaikan suhu. Pemuaian dapat berupa pemuaian panjang, luas, dan volume. Perhitungannya dapat dilakukan dengan menggunakan koefisien muai sesuai jenis pemuaian.
Pemahaman tentang pemuaian zat padat penting karena konsep ini banyak diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, seperti pada sambungan rel kereta api, pemasangan kabel listrik, jembatan, dan berbagai konstruksi lainnya. Dengan menguasai rumus dan penerapannya, soal-soal pemuaian dapat diselesaikan secara sistematis dan tepat.
