Mengenal Alat untuk Mengukur Muai Panjang Zat Padat
Pemuaian merupakan pertambahan ukuran dari suatu benda karena adanya kenaikan suhu, hal ini juga terjadi pada zat padat. Alat untuk mengukur muai panjang zat padat ini ternyata tersedia dan sudah ada sejak lama.
Kamu yang ingin menekuni pelajaran bidang fisika atau ingin menjadi ilmuwan harus tahu soal alat ini. Pasalnya ada banyak zat padat yang memuai dan perlu diukur ketika memuai dengan alat ukur ini. Apa nama alatnya dan bagaimana cara menggunakannya bisa dicek di sini.
Alat untuk Mengukur Muai Panjang Zat Padat, Sejarah hingga Cara Kerjanya
Pada pelajaran fisika kamu akan mengenal alat yang bernama Musschenbroek. Alat inilah yang digunakan untuk mengukur muai panjang suatu zat padat. Jika dilihat dari bentuknya, alat ini memiliki ukuran yang lumayan besar namun masih bisa diletakkan di atas meja.
Pada alat ini terdapat jarum skala, tempat untuk zat padat, jarum skala, dan juga pembakar berupa spiritus. Nantinya pemuaian yang terjadi pada zat padat akan diukur langsung di atas alat ini.
Seperti apa sejarah munculnya alat ini dan bagaimana cara menggunakannya bisa kamu cari tahu berikut ini.
Sejarah Munculnya Alat Musschenbroek
Alat yang digunakan untuk mengukur panjang muai zat padat ini ditemukan atau diciptakan oleh Pieter van Musschenbroek. Pieter adalah seorang ilmuwan asal Belanda yang hidup dari tahun 1692 hingga 1761.
Dia juga adalah seorang profesor yang mengajar di Utrecht, Leiden dan Duisburg dalam mata kuliah matematika, filosofi, pengobatan hingga astronomi. Ada banyak hal yang ditemukan oleh Pieter mulai dari kajian kemagnetan dan kohesi benda juga alat pengukur suhu tinggi (pyrometer).
Dia juga menemukan Leyden Jar yakni perangkat yang digunakan untuk menyimpan muatan listrik. Terakhir barulah dia menemukan alat yang bisa digunakan mengukur zat padat yang memuai. Alat ini kemudian dinamakan sesuai dengan namanya Musschenbroek.
Cara Menggunakan Musschenbroek untuk Mengukur Zat Padat Memuai
Suatu benda padat yang memuai karena dipanaskan akan memiliki panjang, luas hingga volume berbeda dari sebelumnya. Pemuaian yang dipengaruhi oleh koefisien muai dan perubahan suhu ini bisa diukur dengan Musschenbroek.
Cara menggunakannya pun sangat mudah, pertama adalah meletakkan zat padat tersebut di atas alat yakni di atas tempat yang sudah disediakan. Batang tersebut kemudian harus dikencangkan menggunakan sekrup yang ada di samping sehingga tidak mudah jatuh, namun tidak perlu terlalu rapat.
Kemudian nyalakan pembakar spiritus di bagian bawah zat padat tersebut maka perubahan ukuran atau pemuaian akan perlahan terjadi. Nantinya zat padat akan memiliki panjang yang bertambah karena efek pemuaian.
Pertambahan tersebut akan mendorong jarum skala dan lama kelamaan akan muncul besaran pertambahannya. Kamu tinggal melihat saja berapa nilai tambahnya sesuai dengan satuan yang ada di skala tersebut.
Perlu diperhatikan bahwa zat padat yang dimaksudkan di sini adalah benda logam karena benda-benda tersebut yang bisa memuai. Ketika ingin diukur maka harus memilih jenis logam sesuai dengan ukuran Musschenbroek. Biasanya logam berbentuk plat yang paling mudah untuk diukur.
Hasil Pengukuran Beberapa Zat Padat
Setelah menggunakan Musschenbroek ada beberapa jenis zat padat yang memiliki ukuran pemuaian tertentu. Ukuran ini berbeda-beda untuk setiap logam tergantung dengan koefisien zat.
Berikut ini pertambahan panjang zat padat berupa logam dalam kenaikan panas 1 derajat Celcius untuk sepanjang 1 meter dan koefisien muai panjang.
1. Aluminium
Aluminium merupakan salah satu jenis logam yang paling melimpah di dunia. Logam ini telah membentuk 8,1% kerak bumi. Penggunaannya juga sangat melimpah di masyarakat mulai dari furnitur hingga struktur bangunan.
Penting untuk mengetahui berapa nilai muai aluminium sehingga ketika membentuk struktur bangunan akan tetap kokoh tidak terpengaruh kemampuan muainya tersebut. Aluminium memiliki koefisien muai sebesar 0,000024 per derajat Celcius.
2. Perunggu
Perunggu juga merupakan salah satu jenis logam yang diciptakan dari perpaduan tembaga dengan unsur kimia lainnya. Biasanya dipadukan dengan rumah, mangan hingga aluminium. Sifatnya keras tetapi masih bisa memuai.
Lebih sering digunakan untuk kegiatan keagamaan karena dimanfaatkan dalam pembuatan peralatan. Mulai dari kapak, bejana, sampai dengan senjata lainnya. Hanya saja saat ini perunggu digunakan untuk material bangunan.
Soal koefisien muai panjang dari perunggu adalah 0,000019 untuk per derajat Celcius. Nilai muainya lebih rendah jika dibandingkan aluminium.
3. Besi
Material ini merupakan jenis logam dalam transisi yang pertama dan menjadi inti luar bumi yang paling banyak. Termasuk dalam unsur keempat kerak bumi dan jumlahnya sangat melimpah hingga saat ini.
Besi memiliki sifat lunak namun tetap keras. Berkat sifat lunaknya tersebut besi dapat memuat. Selain itu besi juga lentur sehingga mudah untuk dibentuk. Besi sendiri memiliki koefisien muai panjang 0,000012 per derajat Celcius.
4. Baja
Selanjutnya adalah baja yaitu besi murni yang sifatnya kurang kuat serta mudah berkarat. Namun tingkat keuletannya sangat tinggi sehingga untuk penggunaannya perlu dipadukan dengan elemen lain. Baja memiliki koefisien muai panjang 0,000011 per derajat Celcius.
5. Tembaga
Ada juga logam yang merupakan tembaga yakni logam yang pertama kali ditambah oleh manusia. Memiliki sifat tahan korosi dan sering dimanfaatkan sebagai penghantar listrik. Tembaga memiliki koefisien muai panjang 0,000017 per derajat Celcius.
Inilah penjelasan soal alat untuk mengukur muai panjang zat padat yang ternyata sudah ada sejak tahun 1700 an. Sampai saat ini alat bernama Musschenbroek masih sering digunakan.
Relate Article: