"Kenapa Kaca Jendela Bisa Pecah Sendiri Saat Panas"
Semua orang pasti mengenal namanya jendela( kaca). Sebagian besar tidak menyadari bahwa pemasangan jendela kaca pada awalnya memiliki permasalahan tersendiri, yaitu kaca tiba-tiba pecah sendiri saat siang hari.
Sekarang kejadian kaca jendela pecah saat siang hari sudah jarang dan sulit ditemukan. Pasalnya tukan bangunan sudah faham cara memasang kaca jendela yang benar agar tidak pecah saat terkena panas.
Kaca jendela bisa pecah diakibatkan adanya pemuaian. Pemuaian ini masuk ke jenis pemuaian zat padat, yaitu pemuaian luas.
Sekarang kita akan membahas bagaimana proses yang mengakbatkan kaca jendela bisa pecah.
Pak Kia sedang santai di depan rumahnya di siang hari dengan sinar matahari terik. Tiba-tiba Pak Kia terkejut mendengar suara, setelah diperiksa ternyata kaca jendela samping rumahnya pecah.Pak Kia ingat sehari sebelumnya ia merapatkan kerangka kaca jendelanya karen ia merasa kacanya longgar. Pak Kia ingin menentukan besar pemuaian kaca jendela rumahnya hingga bisa pecah.
KONSEP
PEMUAIAN
LUAS
Prameter fisika dari pemuaian luas adalah
Ao= luas benda mula2/
sebelum menerima panas(m2)
∆A(A-Ao) = pertambahan luas
benda(m2)
T1= suhu mula-mula (K)
T2= suhu setelah menerima panas
(K)
∆T(T2-T1) = perubahan suhu benda(K)
β =koefisien muai luas benda(/K)
Catatan: simbol untuk menyatakan suhu dapat dalam bentuk (T) besar maupun (t) kecil. T besar untuk satuan suhu Kelvin (K) dan t kecil untuk satuan suhu derajat celsius(oC)
Catatan: simbol untuk menyatakan suhu dapat dalam bentuk (T) besar maupun (t) kecil. T besar untuk satuan suhu Kelvin (K) dan t kecil untuk satuan suhu derajat celsius(oC)
PRINSIP
Pemuaian luas adalah pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima kalor. Karena pemuaian luas adalah pemuaian panjang yang ditinjau dari segi dua dimensi sehingga :
β= 2. α
Perubahan suhu kaca yang terjadi di dapat dari suhu kaca setelah menerima panas di kurangi suhu kaca mula-mula.
∆T=T2-T1
Perubahan luas kaca di dapat dari luas kaca setelah menerima panas dikurangi luas kaca mula-mula.
∆A= A-Ao
Semakin besar perubahan suhu yang terjadi (∆T) dan semakin besar koefisien muai luas yang dimiliki benda (β) maka semakin besar pertambahan luas yang terjadi (∆A)
∆A= Ao. β. ∆T
Karena perubahan luas kaca yang terjadi di dapat dari ∆A= A-Ao maka luas akhir kaca adalah
A= ∆ + Ao
Sehingga :
∆A= Ao. β. ∆T
A= ∆A + Ao
A=Ao+ (Ao.β. ∆T )
A=Ao(1+ β. ∆T )
Kesimpulan
CONTOH PEMUAIAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Tujuan: Menyelidiki kebenaran adanya Pemuaian Panjang
Alat dan Bahan
Seperangkat alat Musschenbroek, pembakar spiritus, 2 batang logam yang berbeda jenis dan satu batang kaca.
Hipotesis : Terdapat pemuaian panjang yang terjadi pada setiap bahan batangan yang digunakan (Alumunium, tembaga, dan kaca) dan dan skala pemuaian panjangnya berbeda-beda setiap bahan.
Prosedur Kegiatan
1. Pasanglah ketiga batang pada alat Musschenbroek
2. Panaskan ketiga batang itu dengan menggunakan pembakar spiritus. Perhatikan perubahan skala yang ditunjukkan oleh masing-masing jarum. Apakah skala yang ditunjukkan oleh setiap jarum sama?
3. Masukan angka yang ditunjukan oleh masing-masing jarum ke dalam tabe.
4. Berdasarkan pengamatan data table yang didapat apakah ada pemuaian panjang. Jika ada berapa nilainya dan buatlah kesimpulan berdasarkan data table tersebut?
Apabila berhasil dengan baik, dengan alat Musschenbroek kalian dapat mengamati bahwa pemuaian panjang ketiga batang berbeda-beda. Misalnya, pemuaian panjang aluminium lebih besar daripada pemuaian panjang kuningan (Lihat tabel di bawah)
Tabel Koefisien Muai Panjang Beberapa Jenis Zat Padat.
β= 2. α
Perubahan suhu kaca yang terjadi di dapat dari suhu kaca setelah menerima panas di kurangi suhu kaca mula-mula.
∆T=T2-T1
Perubahan luas kaca di dapat dari luas kaca setelah menerima panas dikurangi luas kaca mula-mula.
∆A= A-Ao
Semakin besar perubahan suhu yang terjadi (∆T) dan semakin besar koefisien muai luas yang dimiliki benda (β) maka semakin besar pertambahan luas yang terjadi (∆A)
∆A= Ao. β. ∆T
Karena perubahan luas kaca yang terjadi di dapat dari ∆A= A-Ao maka luas akhir kaca adalah
A= ∆ + Ao
Sehingga :
∆A= Ao. β. ∆T
A= ∆A + Ao
A=Ao+ (Ao.β. ∆T )
A=Ao(1+ β. ∆T )
Kesimpulan
Dari persamaan akhir yang didapat yaitu A=Ao+ (Ao.β. ∆T ) dapat diambil kesimpulan yaitu kaca jendela Pak Kia yang ia rapatkan kerangka kacanya bisa pecah karena tidak ada ruang lagi untuk kaca untuk memuai. Sedangkan luas kaca yang mula-mula (Ao) sudah sama dengan kerangka kaca tidak ada ruang untuk kaca, ditambah pertambahan luasnya (Ao.β. ∆T ) maka pecahlah kaca jendela Pak Kia karena panas sinar matahari yang terik.
CONTOH PEMUAIAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
1.Pemasangan kaca jendela selalu di beri ruang/celah pada bingkainya agar pada saat terkena panas kaca tidak pecah saat memuai.
2.Plat yang lebar dan tipis akan melengkung saat menerima panas karena memuai.
PROSEDUR
Percobaan Pemuaian Zat Padat
Percobaan Pemuaian Zat Padat
Tujuan: Menyelidiki kebenaran adanya Pemuaian Panjang
Alat dan Bahan
Seperangkat alat Musschenbroek, pembakar spiritus, 2 batang logam yang berbeda jenis dan satu batang kaca.
Hipotesis : Terdapat pemuaian panjang yang terjadi pada setiap bahan batangan yang digunakan (Alumunium, tembaga, dan kaca) dan dan skala pemuaian panjangnya berbeda-beda setiap bahan.
Prosedur Kegiatan
1. Pasanglah ketiga batang pada alat Musschenbroek
2. Panaskan ketiga batang itu dengan menggunakan pembakar spiritus. Perhatikan perubahan skala yang ditunjukkan oleh masing-masing jarum. Apakah skala yang ditunjukkan oleh setiap jarum sama?
3. Masukan angka yang ditunjukan oleh masing-masing jarum ke dalam tabe.
Apabila berhasil dengan baik, dengan alat Musschenbroek kalian dapat mengamati bahwa pemuaian panjang ketiga batang berbeda-beda. Misalnya, pemuaian panjang aluminium lebih besar daripada pemuaian panjang kuningan (Lihat tabel di bawah)
Tabel Koefisien Muai Panjang Beberapa Jenis Zat Padat.
contoh soa kejadian pemuaian luas
Jawaban
Kesimpulan
DAFTAR REFERENSI
Chasana, Risdiyani.2011.FISIKA Untuk SMA/M (Kelas X Semester 2). Klaten:Intan Pariwara.
Sunardi,S.Pd.,& Irawan, Elsa Indra S.Si.2007.FISIKA BILINGUALUNTUK SMA/MA Kelas X Semester 1 dan 2.Bandung:Yrama Widya.
Sekian penjelasan tentang "kenapa kaca jendela bisa pecah sendiri" yang bisa saya bagikan. terima kasih sudah bekunjung dan belajar bersama. Semoga bermanfaat untuk semua, yang pasti silahkan KOMENTARNYA DAN jika ada PERTANYAAN. Jika anda menyukai artikel ini silahkan SHARE. Sampai jumpa di artikel lainnya. Terima Kasih
Tidak ada komentar:
Posting Komentar