Desain Alat Peraga IPA untuk Memperlihatkan Benda Memuai Jika Dipanaskan

Salah satu kontruksi alat muai panjang yang biasa digunakan untuk pembelajaran IPA SD adalah seperti pada gambar berikut:

Gambar 1. Alat muai panjang untuk SD

 Keterangan:

1.  Penumpu ( dapat dari balok kayu atau botol kaca );
2. Batang muai( dari logam );
3. Penunjuk ( dari karton manila atau plastik );
4. Poros penutup ( dari kawat );
5. Pembakar spiritus.

Cara kerja alat:

Alat terpasang seperti pada gambar diatas (Gambar.1) batang muai dipanaskan.

Pada saat batang muai dipanaskan, batang muai itu akan memuai, yaitu bertambah panjang. Karena batang muai itu diletakkan di atas poros penunjuk. karena poros penunjuk berputas, penunjuk pun ikut berputar. Jadi, berputarnya batang penunjuk menunjukkan bahwa batang itu memuai.

Komponen-komponen alat:

a. Penumpuan

Penumpu berfungsi untuk menumpu batang muai. Karena batang muai dipanaskan, penumpu harus dipilih dari bahan yang tahan panas. Oleh karena itu digunakan balok kayu atau botol kaca. permukaan atau penumpu yang ditumpangi poros penunjuk harus rata dan lebar, agar poros penunjuk dapat berputar dengan lancar di atas permukaan penumpu.

b. Batang Muai

Batang muai merupakan bagian pokok dari percobaan ini. batang muai harus dipilih dari bahan yang koefisien muai panjang besar, agar pemuaiannya dapat diketahui dengan baik melalui komponen pembantu 9jarum penunjuk). Diantara semua bahan logam memiliki koefisien muai panjang yang lebih panjang dibanding bahan-bahan lainnya. Jika kita memilih beberapa batang jenis logam untuk batang muai, hendaknya dipilih yang memiliki koefisien muai panjang yang terbesar, agar pemuaiannya dapat diketahui dengan baik melalui komponen pembantu ( jarum penunjuk ). Daftar koefisien muai panjang dari beberapa jenis logam berikut ini dapat digunakan untuk memilih bahan untuk batang muai.

Daftar Koefisien Muai Panjang

No.	Nama Jenis Logam	Koefisien Muai panjang
1.	Alumunium	25 x 10 – 6 / oC
2.	Tembaga	17 x 10 – 6 / oC
3.	Besi	11 x 10 – 6 / oC
4.	Baja	12 x 10 – 6 / oC
5.	Perunggu	18 x 10 – 6 / oC

c. Penunjuk

Penunjuk terdiri atas poros penunjuk dan jarum penunjuk. Walaupun koefisiennya muai panjang logam terhitung besar, tetapi logam yang dipanaskan dengan pembakar spiritus tidak akan teramati pemuaiannya. Jika diukur pertambahannya tidak akan terukur oleh mistar yang ordenya milimeter. Agar dapat diketahui digunakan poros penunjuk dan jarum penunjuk yang dapat menunjukkan pemuaian batang itu.

Poros penunjuk dipilih dari kawat karena kawat merupakan bahan yang mampu menahan panas batang muai yang dipanaskan dengan kawat spiritus.

Jarum penunjuk dipilih dari bahan yang ringan tetapi keras (tidak mudah melengkung) agar tidak membebani poros penunjuk sehingga poros penunjuk sulit berputar. Jarum penunjuk harus dibuat sepanjang mungkin, agar perputarannya dapat diketahui dengan mudah. Panjang jarum penunjuk yang terlalu panjang dapat membuat poros penunjuk sukar berputar.

d. Pembakaran Spiritus

Bahan pembakar spiritus dipilih dari bahan yang mempunyai kriteria sebagi berikut:

1. Panas dari pembakar spiritus cukup tinggi
2. Ukurannya tidak besar dan mudah dipanaskan.

5. Cara Merakit

• Buatlah penunjuk, lalu tusuklah dengan kawat yang digunakan sebagai poros penunjuk. 
• Susunlah penumpu sepeti Gambar.1 
• Letakkan penunjuk diatas penumpu untuk penunjuk. 
• Letakkan batang muai di atas kedua penumpu batang muai ini harus menekan poros penunjuk. 
• Geser-geser batang muai dan amati. Jika penunjuk berputar, rakitan alat untuk percobaan siap digunakan.Jika penunjuk tidak dapat berputar sebaiknya diperbaiki dahulu dudukan penunjuk sehingga dapat berputar jika batang muai memanjang.