Page 154 - FISIKA SMA KELAS XI

Jika massa jenis zat cair adalah ρ , tegangan permukaan
, sudut
kontak , kenaikan zat cair setinggi h, dan jari-jari pipa kapiler adalah
R, maka berat zat cair yang naik adalah w = m g = ρ V g = ρ R h g.
2
Komponen gaya vertikal yang menarik zat cair sehingga naik setinggi h
cos
adalah F
2 R = 2R
cos .
Jika nilai F Anda ganti dengan ρ R h g, maka persamaannya
2
menjadi seperti berikut.
ρ R h g = 2R
cos
2
2cos

h
gR
Keterangan:
h : kenaikan/penurunan zat cair dalam pipa (m)

: tegangan permukaan N/m
: sudut kontak (derajat)
ρ : massa jenis zat cair (hg/m )
3
R : jari-jari pipa (m)

CONTOH SOAL

Sebuah pipa kapiler dengan jari-jari 1 mm dimasukkan vertikal ke
dalam air yang memiliki massa jenis 1 g/cm dan tegangan permukaan
3
1 N/m. Jika sudut kontak 60º dan percepatan gravitasi g = 10 m/s²,
maka tentukan besarnya kenaikan permukaan air pada dinding pipa
kapiler!
-3
Diketahui : R = 1 mm = 1 × 10 m
ρ = 1 g/cm = 1.000 kg/m 3
3

= 1 N/m
θ = 60º
g = 10 m/s²
Ditanyakan: h = ...?
Jawab :

2cos 2 1 cos 60 1

h = = = = 0,1 m = 10 cm.
gR 1.000 10 10 3 10
Jadi, permukaan air pada pipa kapiler naik sebesar 10 cm.

Fluida 147