3. Peserta didik dapat menganalisis penerapan tegangan permukaan dan kapilaritas dalam kehidupan sehari-hari.
4. Peserta didik dapat mengevaluasi dengan memberikan jawaban pada soal terkait tegangan permukaan dan kapilaritas
P. Materi
3. 1 Tegangan Permukaan
Tegangan permukaan suatu cairan berhubungan dengan garis gaya tegang yang dimiliki
permukaan cairan tersebut. Contoh peristiwa yang membuktikan adanya tegangan
permukaan , antara lain, peristiwa jarum, silet, penjepit kertas, atau nyamuk yang dapat
mengapung di permukaan air; butiran-butiran embun berbentuk bola pada sarang laba- laba; air yang menetes cenderung berbentuk bulat-bulat dan air berbentuk bola di
permukaan daun talas.
Gaya tegang ini berasal dari gaya tarik kohesi gaya tarik antara molekul sejenis molekul-molekul cairan. Gambar
tegangan permukaan diatas melukiskan gaya kohesi yang bekerja pada molekul P di dalam
cairan dan molekul Q di permukaan. Molekul P mengalami gaya kohesi dengan molekul-molekul disekitarnya dari segala arah, sehingga molekul
ini berada pada keseimbangan resultan gaya nol. Namun, molekul Q tidak demikian. Molekul ini hanya mengalami kohesi dari partikel di bawah dan
di sampingnya saja. Resultan gaya kohesi pada molekul ini ke arah bawah tidak nol.
Gaya-gaya resultan arah ke bawah akan membuat permukaan cairan sekecil-kecilnya. Akibatnya permukaan cairan menegang seperti selaput
yang tegang. Keadaan ini dinamakan tegangan permukaan. Tegangan permukaan suatu zat cair didefinisikan sebagai gaya tiap satuan
panjang. Jika pada suatu permukaan sepanjang l bekerja gaya sebesar F yang arahnya tegak lurus pada l, dan menyatakan tegangan permukaan,
maka persamaannya adalah sebagai berikut.
γ
=
Keterangan: F :gayaN
l :panjang permukaanm γ : tegangan permukaan Nm
4. Kapilaritas
Dalam fisika kapilaritas diartikan sebagai gejala naiknya zat cair melalui celah sempit atau pipa rambut. Celah sempit atau pipa rambut disebut sebagai
pipa kapiler Kapilaritas disebabkan oleh adanya gaya adhesi dan gaya kohesi antara zat
cair dengan dinding pipa kapiler sehingga jika pembuluh kaca masuk ke dalam zat cair menyebabkan permukanan zat cair menjadi tidak rata atau tidak sama.
Pengaruh gaya adesi dan kohesi terhadap kapilaritas Zat cair akan naik ke dalam pipa kapiler apabila zat cair membasahi tabung yaitu ketika gaya adhesi
zat cair lebih besar daripada gaya kohesi. Hal ini disebabkan gaya tegangan permukaan sepanjang dinding tabung bekerja ke arah atas. Ketinggian
maksimum terjadi pada saat gaya tegangan permukaan setara atau sama dengan berat zat cair yang berada dalam pipa kapiler.Permukaan zat cair akan turun
apabila zat cair tidak membasahi tabung yaitu pada saat gaya kohesi lebih besar daripada gaya adesi. Ketika permukaan zat cair naik di dalam pipa kapiler sudut
kontak yang terbentuk kurang dari 90 ⁰ dan ketika permukaan zat cair turun di
dalam pipa kapiler maka sudut kontak yang terbentuk lebih dari 90 ⁰. Sudut
kontak merupakan sudut yang terbentuk oleh lengkungan. Kohesi merupakan gaya tarik menarik antara molekul-molekul dalam zat sejenis. Adesi merupakan
gaya tarik menarik antara molekul-molekul zat yang tidak sejenis.
Contoh kapilaritas dalam kehidpuan sehari-hari a. Menetesnya air pada ujung kain ataupun ujung kertas.
b. Naiknya minyak tanah melalui sumbu pada kompor minyak tanah c. Naiknya minyak pada sumbu lampu minyak.
d. Meresapnya air melalui dinding. e. Naiknya air dan zat hara melalui akar pada tumbuhan hijau
f. Menyebarnya tinta di atas permukaan kertas g. Air yang menggenag dapat diserap oleh kain pel maupun spons
Persamaan Kapilaritas :
= 2
�
Keterangan: h
= kenaikan atau penurunan zat cair m = sudut
= massa jenis zat cair kgm
3
� = tegangan permukaan Nm
r = jari-jari m
E. Metode Pembelajaran
