Tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan F per satuan panjang L dimana gaya itu bekerja:
� =
� �
............................................................................................1.10 Satuan tegangan permukaan = Newton meter = Jm
2
Pada gambar 16 sebuah kawat yang dibengkokkan sehingga berbentuk huruf U, kawat AB yang panjangnya L. Jika kawat ini dicelupkan ke dalam
air sabun, kemudian diangkat, maka akan terbentuk suatu lapisan sabun. Karena lapisan sabun ini memiliki dua permukaan, maka tegangan yang
dialami oleh kawat AB, dalam hal ini d = 2L: � =
� 2
�
...........................................................................................1.11
Gambar 16. Tegangan permukaan pada kawat L oleh dua permukaan.
6. Hukum Stokes
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Semakin besar viskositas kekentalan
fluida, maka semakin sulit suatu fluida untuk mengalir dan juga menunjukkan semakin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida tersebut. Di dalam zat
cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara
molekul gas. Zat cair lebih kental viskositasnya daripada gas, sehingga untuk mengalirkan zat cair diperlukan gaya yang lebih besar dibandingkan
dengan gaya yang diberikan untuk mangalirkan gas. Bila sebuah bola gambar 17 yang massa jenisnya lebih besar daripada
massa jenis fluida dan berjari-jari r, dimasukkan ke dalam suatu fluida zat cair, maka bola tersebut akan jatuh dipercepat sampai suatu saat kecepatannya
maksimum v
maks
. Pada kecepatan v
maks
ini, benda akan bergerak beraturan karena gaya beratnya sudah diimbangi oleh gaya gesek fluida.
Gambar 17.Sebuah bola yang dimasukkan di dalam fluida zat cair.
Menurut George Stokes besarnya gaya gesek pada fluida inilah yang disebut gaya stokes dengan koefisien viskositasnya
η dengan konstanta k = 6πr serta v kecepatan maksimal . Sehingga gaya gesek gaya stokes dapat
dirumuskan sebagai: F
s
= k η v F
s
= 6πr η v...........................................................................................1.12
r
Persamaan 1.12 di atas dikenal sebagai hukum Stokes.
Tabel 1. Viskositas Berbagai Zat CairGas Suratman, 2007
Nama Zat Viskositas dalam Nm
2
x 10
3
Eter 0,23
Metil Alkohol 0,59
Benzene 0,65
Air 0 C
1,01 Air 100
C 0,3
Etil Alkohol 1,19
Minyak motor 40
Hidrogen 0,009
Udara 0,019
Glyserin 8,50
Raksa 1,59
Jika sebuah benda berbentuk bola jatuh bebas dalam suatu fluida kental gambar 17, kecepatannya akan bertambah karena pengaruh gravitasi bumi
sehingga mencapai suatu kecepatan terbesar yang tetap. Kecepatan terbesar yang tetap tersebut dinamakan kecepatan terminal. Pada saat kecpatan
terminal tercapai, berlaku keadaan:
Gambar 18. Gaya-gaya yang bekerja pada benda yang bergerak dalam fluida.
F
a
+ F
s
= w ρ
f
Vg + 6πr η v = m
b
.g ρ
f
43πr
3
g + 6 π r η v = 43π r
3
ρ
b
g v
=
2 �
2
9 �
�
�
− � ....................................................1.13 Dengan :
v = kecepatan terminal ms η = koefisien viskositas fluida Pa s
r = jari-jari bola m g = percepatan gravitasi ms
2
ρ
b
= massa jenis bola kgm
3
ρ
f
= massa jenis fluida kgm
3
F
a
F
s
w = mg
G. DESAIN PEMBELAJARAN FLUIDA STATIS BERBASIS BLOG
UNTUK SMK.
Tujuan pembelajaran yang akan dicapai pada pokok bahasan fluida statis untuk SMK yaitu: memformulasikan konsep tekanan dan tekanan hidrostatis,
mengidentifikasikan hukum Pascal dan memformulasikan dalam bentuk persamaan, menerapkan hukum Pascal dalam masalah fisika sehari-hari,
memformulasikan hukum Archimedes, menerapkan hukum Archimedes dalam masalah fisika sehari-hari, mengidentifikasi konsep tegangan permukaan, dan
yang terakhir memformulasikan hukum stokes Suratman, 2007: 31. Agar tujuan pembelajaran tersebut tercapai, diperlukan suatu media pembelajaran yang
menarik dalam penyampaiannya kepada siswa SMK sehingga siswa dapat memahami materi karena sebagian besar merupakan analisis yang membutuhkan
beberapa gambar, video ataupun animasi. Media pembelajaran yang digunakan adalah media pembelajaran berbasis
blog yang dirancang sendiri oleh peneliti dengan bantuan dosen pembimbing.
Peneliti menggunakan salah satu layanan yang menyediakan hosting blog gratis yaitu wordpress.com. Media pembelajaran blog dirancang untuk mencapai tujuan
pembelajaran yang sesuai dengan indikator pembelajaran fisika SMK pada pokok bahasan fluida statis. Blog berisi materi pembelajaran yang terdiri dari konsep
tekanan, tekanan hidrostatis, hukum Pascal, hukum Archimedes, tegangan permukaan serta hukum Stokes. Selain materi pelajaran, di blog juga berisi soal
dan pembahasan, video dan animasi yang mendukung pembelajaran. Video dan
