Page 14 - Fluida Statis1

Kenaikan atau penurunan zat cair pada pipa kapiler disebabkan oleh adanya tegangan
permukaan (γ) yang bekerja pada keliling persentuhan zat cair dengan pipa.

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

Kapilaritas dipengaruhi oleh adhesi dan kohesi. Untuk zat cair yang membasahi

dinding pipa ( < 90 ), permukaan zat cair dalam pipa naik lebih tinggi dibandingkan
permukaan zat cair di luar pipa. Sebaliknya, untuk zat cair yang tidak membasahi dinding pipa

( < 90 ) permukaan zat cair di dalam pipa lebih rendah daripada permukaan zat cair di luar

pipa. Misalkan Bentuk permukaan air di dalam pipa kapiler yang berjari-jari kapiler r,
teganagn permukaan zat cair , massa jenis zat cair ,

dan besarnya sudut kotak . Permukaan zat cair
menyentuh dinding pipa sepanjang keliling lingkaran

2 .r. Permukaan zat cair menarik dinding dengan

gaya F = 2 .r. , membentuk sudut terhadap
dinding ke bawah.
Sebagai reaksinya, dinding menarik zat cair ke
Gambar 10
Bentuk Permukaan Pipa Kapiler
atas dengan gaya F = 2 .r. , membentuk sudut
terhadap dinding ke atas. Komponen gaya tarik dinding

ke atas sebesar F. cos , diimbangi dengan gaya berat zat
cair setinggi y sehingga perumusannya:

y =

W = F . cos

m . g = 2 . r . . cos

. V . g = 2 . r . . cos
2
. . r . y . g = 2 . r . . cos

10