Page 27 - Induk_Bahan Ajar Digital Fluida Statis_Neat

Fluida Statis

Bahan Ajar Digital Fisika Terintegrasi STEM

θ

raksa

Gambar 13 Jika sudut kontak kurang dari 90, maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler naik

θ

air

Gambar 14 Jika sudut kontak lebih besar dari 90, maka permukaan zat cair dalam pipa kapiler turun

Gambar 15 Analisis gejala kapiler

Mengapa permukaan zat cair bisa naik atau turun dalam permukaan pipa kapiler?

Perhatikan Gambar diatas menunjukkan zat cair yang mengalami meniskus cekung.
Tegangan permukaan menarik pipa ke arah bawah karena tidak seimbang oleh gaya

tegangan permukaan yang lain. Sesuai dengan hukum III Newton tentang aksi reaksi,
pipa akan melakukan gaya yang sama besar pada zat cair, tetapi dalam arah berlawanan.

Gaya inilah yang menyebabkan zat cair naik. Zat cair berhenti naik ketika berat zat cair

dalam kolam yang naik sama dengan gaya ke atas yang dikerjakan pada zat cair.
Jika massa jenis zat cair adalah , tegangan permukaan , sudut kontak ,

kenaikan zat cair setinggi h, dan jari-jari pipa kapiler adalah r, maka berat zat cair yang

naik dapat ditentukan melalui persamaan berikut.

Persamaan matematika

Komponen gaya vertikal yang menarik zat cair sehingga naik setinggi h adalah:

Jika nilai F ganti dengan , maka persamaannya menjadi seperti berikut.

2 cos
h 
gr

22