Page 26 - Bahan Ajar Digital Fluida Statis_Neat

Fluida Statis

Bahan Ajar Digital Fisika Terintegrasi Etno-STEM

Gambar 14 Analisis gejala kapiler

Mengapa permukaan zat cair bisa naik atau turun dalam permukaan pipa kapiler?
Gambar 2 analisis gejala 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
Keterangan:
h = kenaikan/penurunan zat cair dalam pipa (m)
= tegangan permukaan N/m
= sudut kontak (derajat)
3
=massa jenis zat cair (hg/m )
r = jari-jari pipa (m)

20