GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Tegangan Permukaan? Apa sih itu Tegangan Permukaan? Lalu bagaimana menjawab soal-soal fisika terkait Tegangan Permukaan? Untuk menjawabnya, yuk simak penjelasan berikut!
A. Pengertian Tegangan Permukaan Zat Cair
Tegangan Permukaan Zat Cair adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Tegangan Permukaan Zat Cair terjadi karena adanya gaya kohesi di bawah zat cair yang lebih besar dari pada kohesi dipermukaan zat cair, sehingga permukaan air akan cendrung mengerut dan membentuk luas permukaan sekecil mungkin. Perhatikan gambar berikut!
Gambar A mewakili arah gaya-gaya partikel ketika berada di bagian dalam zat cair, sedangkan gambar B mewakili arah gaya-gaya partikel ketika berada di permukaan zat cair.
Ketika partikel berada di dalam zat cair (lihat gambar A) partikel tersebut akan ditarik kesegala arah oleh partikel yang ada di sekitarnya sehingga menghasilkan resultan gaya samadengan nol. Sedangkan partikel yang berada pada permukaan zat cair (lihat gambar B) partikel tersebut hanya akan ditarik oleh partikel yang ada di samping dan di bawahnya, partikel tersebut tidak akan tertarik keatas sehingga menyebabkan ketidakseimbangan gaya yang bekerja pada partikel tersebut. Akibatnya timbul gaya kebawah yang menyebabkan munculnya lapisan-lapisan atas seakan-akan tertutup oleh hamparan selaput tipis yang ketat, selaput ini cenderung menyusut sekuat mungkin. Oleh karena itu, sejumlah cairan tertentu cenderung mengambil bentuk dengan permukaan sesempit mungkin. Inilah yang kita sebut Tegangan Permukaan.
Pernahkah kalian melihat air pada jaring laba-laba? Atau serangga hinggap di atas permukaan air? Kalau belum, perhatikan gambar berikut!
Kedua gambar diatas merupakan contoh dari tegangan permukaan. Gambar air pada jaring laba-laba terjadi karena tiap partikel air ditarik oleh partikel-partikel terdekat yang berada di samping dan di atasnya namun tidak ditarik oleh partikel di bawanya. Akibatnya ada resultan gaya berarah ke atas yang bekerja pada lapisan-lapisan atas zat cair. Resultan gaya ini menyebabkan lapisan-lapisan bawah seakan-akan tertutup oleh hamparan selaput elastik yang ketat. Selaput ini cenderung menyusut sekuat mungkin, akibatnya tegangan permukaan ini setetes air akan cenderung berbentuk bola karena dalam bentuk bola, cairan mendapatkan daerah permukaan yang tersempit. Di sisi lain, air yang diam tergenang akan memiliki tarikan pada permukaannya membentuk semacam kulit penutup yang titpis, inilah yang menyebabkan serangga dapat hinggap dipermukaan air.
Konsultasikan tugas kamu secara gratis melalui tombol berikut :
Tetap terhubung & ikuti kami di media sosial untuk mendapatkan informasi tentang kami :
B. Formulasi Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegang permukaan dan panjang permukaan tempat gaya tersebut bekerja. Secara matematis dapat ditulis:
Keterangan :
γ : Tegangan Permukaan (N/m)
F : Gaya (N)
d : Panjang permukaan (m)
Berikut disajikan tabel hasil pengukuran tegangan permukaan pada beberapa zat cair:
| Zat Cair yang Kontak dengan Udara | Suhu (oÂC) | Tegangan Permukaan(x10-3N/m) |
|---|---|---|
| Air | 0 | 75,6 |
| Air | 25 | 72,0 |
| Air | 80 | 62,6 |
| Etil Alkohol | 20 | 22,8 |
| Aseton | 20 | 23,7 |
| Gliserin | 20 | 63,4 |
| Raksa | 20 | 435 |
Contoh Soal
1.Sebuah kawat memiliki panjang 5 cm diletakkan diatas permukaan zat cair, jika gaya tegang yang bekerja 0,006 N, maka besar tegangan permukaan zat cair tersebut adalah . . . .
Penyelesaian:
Diketahui:
d = 5 cm = 0,05 m
F = 0,006 N
γ = . . . ?
Rumus:
2. Sejumlah zat cair dalam bejana memiliki tegangan permukaan sebesar 0,05 N/m, jika seutas kawat terapung dalam zat cair tersebut dan memperoleh gaya sebesar 0,001 N, maka panjang kawat tersebut adalah . . . .
Penyelesaian:
Diketahui:
γ = 0,05 N/m
F = 0,001 N
d = . . . ?
Rumus:
Demikianlah pembahasan kita terkait Tegangan Permukaan Zat Cair. Terima kasih, semoga bermanfaat.
