Contoh Soal Tegangan Permukaan
Contoh Soal Tegangan Permukaan - Pernahkah kalian berpikir mengapa nyamuk dapat berjalan di atas permukaan air? Selain itu mengapa saat meletakkan klip atau silet secara perlahan di atas permukaan air, maka keduanya akan terapung? padahal massa jenis bendanya lebih besar daripada massa jenis fluidanya. Untuk menjawab pertanyaan tersebut marilah kita pelajari topik tentang tegangan permukaan berikut ini.
Tegangan permukaan akan muncul pada permukaan zat cair karena tidak ada gaya yang menarik partikel saat berada di permukaan, sehingga resultan gayanya mengarah ke bawah. Resultan gaya inilah yang menyebabkan lapisan-lapisan atas seakan-akan tertutup oleh selaput elastis yang ketat. Inilah yang disebut dengan tegangan permukaan. Di bagian dalam zat cair tidak akan muncul tegangan permukaan karena resultan gaya pada partikel-partikel di dalam zat cair sama dengan nol.
Tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Adanya tegangan permukaan ini, mengakibatkan setetes cairan cenderung berbentuk bola. Hal tersebut dikarenakan saat dalam bentuk bola, cairan akan mendapatkan daerah permukaan tersempit. Tarikan yang membentuk semacam kulit penutup yang tipis inilah yang menyebabkan nyamuk dapat berjalan di atas air. Apa yang terjadi ketika kita menambahkan detergen atau larutan sabun ke dalam air? Hal ini akan menurunkan tegangan permukaannya sehingga berat klip tidak dapat lagi ditopang oleh tegangan permukaan air kemudian klip akan segera tenggelam. Tegangan permukaan (ɣ) juga dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya permukaan (F) dan panjang permukaan (d) dimana gaya itu bekerja. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Tegangan permukaan dapat didefinisikan sebagai kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis. Adanya tegangan permukaan ini, mengakibatkan setetes cairan cenderung berbentuk bola. Hal tersebut dikarenakan saat dalam bentuk bola, cairan akan mendapatkan daerah permukaan tersempit. Tarikan yang membentuk semacam kulit penutup yang tipis inilah yang menyebabkan nyamuk dapat berjalan di atas air. Apa yang terjadi ketika kita menambahkan detergen atau larutan sabun ke dalam air? Hal ini akan menurunkan tegangan permukaannya sehingga berat klip tidak dapat lagi ditopang oleh tegangan permukaan air kemudian klip akan segera tenggelam. Tegangan permukaan (ɣ) juga dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya permukaan (F) dan panjang permukaan (d) dimana gaya itu bekerja. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.
Jika d = 2l, maka persamaan di atas dapat pula dituliskan sebagai berikut.
Berikut ini tabel nilai hasil pengukuran permukaan tegangan pada berbagai zat cair.
Banyak pemanfaatan tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari diantaranya adalah saat kita mencuci akan lebih bersih ketika menggunakan air panas, pemanfaatan detergen sintetis modern, itik dapat berenang di air karena bulu-bulunya tidak basah oleh air, dan pemanfaatan antiseptik untuk mengobati luka.
Contoh Soal
Sebuah gaya sebesar 0,02 N diberikan pada permukaan yang memiliki panjang 40 cm. Berapakah besarnya tegangan pada permukaan tersebut?
Sebuah gaya sebesar 0,02 N diberikan pada permukaan yang memiliki panjang 40 cm. Berapakah besarnya tegangan pada permukaan tersebut?
Penyelesaian
Diketahui:
F = 0,02 N
d = 40 cm = 0,4 m
Ditanyakan: ɣ ?
Jawab:
Diketahui:
F = 0,02 N
d = 40 cm = 0,4 m
Ditanyakan: ɣ ?
Jawab:
S1
Berikut ini contoh pemanfaatan tegangan permukaan dalam kehidupan sehari-hari, kecuali ....
S2
Kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis disebut ....
S3
Perhatikan tabel di bawah ini.
Berdasarkan tabel di atas, urutan tegangan permukaan dari terbesar ke terkecil berturut-turut adalah ... .
S4
Setetes cairan memiliki kecenderungan berbentuk bola. Hal ini karena pengaruh ....
S5
Cairan X memiliki tegangan permukaan sebesar 1 x 10-3 N/m, kemudian ke dalam cairan tersebut ditambahkan larutan detergen. Hal yang akan terjadi adalah ....
S6
Perbandingan antara gaya permukaan (F) dan panjang permukaan (d) adalah ....
S7
Sebuah gaya sebesar 0,2 N diberikan pada permukaan yang memiliki panjang 20 cm. Besar tegangan permukaannya adalah ....
S8
Air memiliki tegangan permukaan sebesar 72 x 10-3 N/m. Besarnya gaya yang bekerja pada permukaan yang memiliki panjang 1 meter adalah ....
S9
Cairan berikut ini yang memiliki tegangan permukaan terbesar untuk suhu yang sama adalah ....
S10
Gliserin memiliki tegangan permukaan sebesar 63,4 x 10-3 N/m. Besarnya gaya yang bekerja pada permukaan gliserin yang memiliki panjang 2 cm adalah ....