Page 33 - E-MODUL BERBASIS STEM
P. 33

Zat padat dapat mengalami pemuaian. Gejala ini memang sulit untuk diamati secara

               langsung,  tetapi  seringkali  kamu  dapat  melihat  pengaruhnya.  Misalnya,  saat  kamu
               menuangkan  air panas  ke dalam  gelas, tiba-tiba  gelas  itu retak. Retaknya  gelas ini karena

               terjadinya  pemuaian  yang  tidak  merata  pada  gelas  itu.  Kamu  akan  pelajari  lebih  dalam
               tentang pemuaian pada zat padat.


                           Contoh Aplikasi Pemuaian Zat Pada Rel kereta api



                             Pemasangan rel kereta api menyisakan celah pada persambungan. Cara ini
                         dilakukan untuk mendorong dorong antar rel terjadi peningkatan suh lingkungan
                      akibat  pemuaian  panjang.  Dorongan  antar  rel  dapat  menyebabkan  antar  rel

                      bengkok apabila celah tersebut tidak ada.
                             Ketika suhu lingkungan naik maka batang rel bertambah panjang. Akibat

                      celah antar rel menyempit. Pada saat rel dipasang, para konstruksi harus memiliki
                      data beberapa suhu maksimum yang mungkin terjadi didaerah tersebut sehingga

                      dapat  diperkirakan  beberapa  pertambahan  panjang  maksimum  batang  rel  yang
                      mungkin terjadi. Dengan demikian, dapat diperkirakan degan tepat berapa lebar

                      celah antar rel.










                             Batang  rel  kereta  api  pada  suhu      dan  suhu  T  (Lebih  tinggi).  Rel

                      bertambah panjang karena pemuaian sehingga celah antar rel menyempit. Ukuran

                      celah harus cukup sehingga pada saat pemuaian tidak terjadi dorongan antar rel
                         bengkok.  Pada  penelitian  dapat  memperkirakan  lebar  celah  antar  rel  dengan
                      persamaan berikut ini. Misalkan rel dipasang pada suhu   , pada suhu tersebut

                         panjang batang rel adalah   . Anggaplah hasil pengukuran menunjukkan bahwa

                      koefisien muai panjang rel adalah  .

                      Ketika suhu naik manjadi T maka pertambahan panjang rel adalah L=   (T-


                      Anggapnya dilokasi pemasangan rel suhu tertinggi yang pernah terjadi adalah   .


                      Dengan demikian pertambahan panjang terbesar yang mungkin terjadi  pada rel
                      adalah     =              Agar tidak terjadi dorongan antar rel saat perubahan





                      suhu hingga suhu maksimum yang mungkin terjadi maka lebar celah harus lebih
                      besar    atau         (  -    dimana    adalah lebar celah antar sel.






                       Science, Technology, Engineering, and Mathematics 2022                          33
   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38