I. TUJUAN
Tujuan dari percobaan Tegangan
Permukaan adalah untuk menentukan teganagn permukaan air dan suatu larutan
sabun.
II. DASAR TEORI
Benda
cair dan fluida pada umumnya mempunyai sifat selalu berusaha bergerak dari
tempat yang tekanannya lebih tinggi ke tempat yang tekanannya lebih rendah.
Suatu jarum jika diletakkan di atas
permukaan air, akan membuat lekukan kecil pada permukaan air tersebut dan tidak
akan tenggelam, walaupun rapatnya 10
rapat massa air. Gaya yang menopang jarum tersebut bukan gaya apung, melainkan
disebabkan karena tegangan permukaan. Di bagian dalam cairan, sebuah molekul
dikelilingi di semua sisinya oleh molekul-molekul lain, tetapi di permukaannya,
tidak molekul di atas molekul-molekul permukaan.

Permukaan cairan adalah seperti
selaput elastik yang direnggangkan. Gaya
yang diperlukan untuk memecahkan permukaan dapat diukur dengan mengangkat jarum
lepas dari permukaan. Gaya
ini sebanding dengan panjang permukaan yang pecah, panjang permukaan itu
panjangnya dua kali, karena terdapat selaput permukan pada kedua sisi jarum.
Bila jarum mempunyai massa m dan panjang l, gaya yang dibutuhkan
untuk mengangkatnya lepas dari permukaan adalah :
F = γ2l + mg
Tegangan permukaan suatu zat cair
terjadi karena perbedaan resultan gaya
tarik molekul-molekul yang berada di permukaan zat cair tersebut. Untuk
mengeluarkan sebuah molekul dari bagian permukaan zat cair diperlukan usaha
karena molekul-molekul yang berada di perbatasan memiliki energi potensial.
Tegangan permukaan adalah gaya-gaya
yang bekerja pad permukaan zat cair atau batas antara zat cair dengan bahan
lain. Tegangan permukaan merupakan gaya
tegangan permukaan per satuan panjang.
Jika kita meletakkan sebuah kawat halus
yang panjangnya l di atas permukaan suatu zat cair hingga terbenam kemudian
kita geser sejauh ∆s maka permukaan zat cair akan mengambil luas :
A= 2l . ∆s
Dan usaha mekanik yang diperlukan
untuk mengangkat lapisan zat cair itu adalah :
W = F . ∆s
Dari kedua persamaan di atas, maka
diperoleh persama tegangan permukan (energi per satuan panjang) sebagai berikut
:
γ=

γ (gamma) adalah
koefisien tegangan permukaan, yaitu gaya
per satuan panjang yang diberikan oleh selaput. Satuannya adalah
=
=
.



Nilai gamma untuk air sekitar 0.073
Nm-1. Tegangan permukaanlah yang menyebabkan tetes-tetes cairan yang
cenderung membentuk bola. Ketika tetesan ini terbentuk, tegangan permukaan
menarik permukaannya bersama-sama dengan meminimumkan luas permukaan dan
membuat tetesan itu berbentuk bola.
Dalam system cgs, tegangan permukaan
dinyatakan dengan dyne per sentimeter. Lain cara untuk memperlihatkangaya
permukaan adalah alat yang banyak digunakan untuk mengukur tegangan permukaan.
Tegangan permukaan adalah kerja yang
dilakukan untuk menambah luas permukaan sebesar satu satuan luas.
III. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN
- Neraca torsi yang sederhana, digunakan sebagai bahan untuk mengukur keseimbangan kerangka kawat yang akan digunakan dan pelat gelas.
- Kerangka tembaga yang dapat menjepit gelas, digunakan untuk menjepit pelat gelas
- Pelat gelas tipis dan kerangka kawat U, digunakan sebagai bahan yang akan dicelupkan dan ditarik dari bahan yang akan diuji.
- Batu timbangan, berfungsi untuk mengukur kedudukan lengan neraca tepat menunjukkan skala yang sama pada saat selaput pecah.
- Mikrometer sekrup dan jangka sorong, berguna untuk mengukur panjang dan tebal pelat gelas.
- Tiga buah bejana, digunakan untuk menempatkan air serta air yang dicampur dengan sabun.
IV. PROSEDUR
PERCOBAAN
1.
Mencatat tempetatur ruangan sebelum dan sesudah
percobaan.
2.
Mengukur tebal serta panjang plat gelas dan rangka
kawat U beberapa kali.
3.
Memasang plat kaca yang sudah terjepit pada rangka
kawat tembaga pada neraca torsi.
4.
Mengatur neraca
supaya setimbang.
5.
menempatkan bejana berisi air di bawah pelat gelas,
rendam plat gelas ke dalam air kemudian perlahan-lahan turunkan. Sesaat sebelum
selaput pecah amati kedudukan jarum neraca dan catat.
6.
Menyingkirkan bejana air. Meletakkan pada pinggan
neraca batu timbanang sedemikian hingga jarum neraca tepat menunjukkan skala
yang sama dengan no. 5. Mencatat batu timbangan tersebut.
7.
Mengulangi percobaan untuk kawat U.
8.
Mengulangi percobaan dengan menggunakan laruatn encer
dan pekat.
DAFTAR PUSTAKA
Renreng, Abdullah. 1983. Asas-asas Ilmu Alam Universitas Badan Kerja
Sama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia
Bagian Timur. Ujung Pandang.
Sears dan Zemansky. 1981. University Physics. Addison Reading. Masachusetts.
Soedojo, Peter. 1986. Asas-asas Ilmu Fisika Jilid 1. Gajah Mada
University Press. Yogyakarta.
0 komentar:
Posting Komentar