Tegangan Permukaan

tegangan permukaan
Contoh fenomena adanya tegangan permukaan

Tegangan permukaan zat cair: adalah kecenderungan zat cair untuk menegang sehingga pernukaannya seperti ditutupi suatu lapisan elastis.

Ditinjau partikel didalam zat cair (A), maka resultan gaya yang bekerja pada partikel tersebut sama dengan nol, karena partikel ditarik oleh gaya yang sama besar kesegala arah. Dan partikel yang berada tepat dibawah permukaan zat cair (B), maka resultan gaya yang bekerja pada partikel tersebut tidak sama dengan nol, karena ada gaya resultan yang arahnya kebawah, sehingga lapisan atas seakan-akan tertutup oleh lapisan selaput elastis yang ketat. Selaput ini cenderung menyempit sekuat mungkin. Oleh karenanya sejumlah tertentu cairan cenderung mengambil bentuk dengan permukaan sesempit mungkin. Inilah yang disebut tegangan permukaan.

Gaya tegangan permukaan yang dialami oleh kawat yang dicelupkan kedalam air sabun. Kawat yang lurus posisi horisontal (bawah) cenderung bergerak keatas karena pengaruh tarikan gaya permukaan air sabun. Larutan sabun mempunyai dua permukaan, sehingga gaya tegangan permukaan bekerja sepanjang 2L = d, tegangan permukaan (γ) didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya tegangan permukaan (F) dan panjang permukaan (d) dimana gaya itu bekerja.

gaya tegang permukaan

Sehingga secara matematis, dapat dirumuskan sebagai berikut:

\gamma = \frac{F}{d} = \frac{F}{2L}

Keterangan :
F = gaya tegangan permukaan (N)
d = panjang permukaan (m)
L = panjang kawat (m)
γ = tegangan permukaan (kg/ s^{2} )

Adanya tegangan permukaan menimbulkan peristiwa lain pada fluida yaitu peristiwa kapilaritas dan viskositas.

Kapilaritas

kapilaritas

Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya permukaan zat cair melalui perantara, seperti kain, dinding, pipa kapiler, dan lain sabagainya. Namun tidak semua zat cair mengalami gejala kapilaritas yang sama. Misalnya pada air dan raksa. Namun tidak semua zat cair mengalami gejala kapilaritas yang sama. Misalnya pada air dan raksa.

Pada zat cair berupa air. permukaan zat cair dapat membasahi dinding. Sedangkan pada zat cair berupa raksa, tidak dapat membasahi dinding, raksa malah akan turun. Air membasahi dinding karena gaya kohesi antar partikel air lebih kecil dari gaya adhesi antara partikel air dan partikel dinding. Gaya tarik-menarik antar partikel sejenis disebut gaya kohesi. Sedangkan gaya tarik menarik antar partikel berbeda jenis disebut gaya adhesi.

Viskositas

viskositas

Madu dikenal banyak memiliki segudang khasiat yang sangat baik untuk tubuh. Mulai dari untuk perawatan kulit, membantu menyembuhkan luka, hingga sebagai antioksidan. Segudang manfaat yang terkandung di dalam madu menjadikan olahan madu dapat ditemukan di berbagai macam produk, seperti makanan, minuman, produk kecantikan, dan lain sebagainya. Madu yang berkualitas memiliki kekentalan yang tinggi. Semakin kental madu, maka semakin bagus kualitasnya. Kekentalan madu dipengaruhi oleh kadar air yang dikandung oleh madu tersebut. Jika kadar airnya tinggi, maka madu tersebut akan kelihatan lebih encer. Madu yang encer (kadar air tinggi), bisa dikatakan madu tersebut sudah rusak. Yang dimaksud Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida.

viskos

Tingkat kekentalan (Viscositas) suatu fluida dinyatakan oleh koefisien kekentalan fluida tersebut. Jika sebuah bola dijatuhkan ke dalam fluida, maka akan mengalami gaya gesek antara permukaan benda dengan fluida. Gaya gesek ini besarnya sebanding dengan koefisien viscositas fluida.

Menurut Stokes, besar gaya tersebut adalah

F=6 \pi \eta rv

keterangan :
F = gaya gesek (N)

r = jari jari bola (m)

v = kecepatan bola (m/s)

η = koefisien viskositas (Ns/m2)