Rumus Tegangan Permukaan beserta Pengertian dan Contoh Soalnya
Ragam Info
·waktu baca 3 menit
Tulisan dari Ragam Info tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarRumus tegangan permukaan dalam ilmu Fisika penting untuk diketahui. Pasalnya, tegangan permukaan dan viskositas dapat dikaitkan dengan gaya antarmolekul.
Pada tegangan permukaan, gaya antarmolekul mampu menarik molekul-molekul dalam suatu cairan ke segala arah. Bahkan molekul pada permukaan ini dapat ditarik ke bawah dan ke samping oleh molekul-molekul lainnya, tetapi tidak ke atas atau keluar permukaan.
Pengertian dan Rumus Tegangan Permukaan
Mengutip dari buku Ajar Farmasi Fisika, Hardani, S.Pd., M.Si., dkk. (2022:172), tegangan permukaan merupakan gaya persatuan panjang yang diberikan sejajar dengan permukaan untuk mengimbangi tarikan ke dalam. Tegangan permukaan terjadi karena adanya gaya kohesi, yaitu gaya tarik menarik antar partikel sejenis.
Secara matematis, rumus tegangan permukaan untuk benda yang memiliki satu permukaan dapat ditulis dalam persamaan berikut.
γ = F/l
Keterangan:
γ = Tegangan permukaan (N/m)
F = Gaya tegangan permukaan (N)
l = Panjang permukaan (m)
Contoh Soal Tegangan Permukaan
Setelah mengetahui rumus dari tegangan permukaan, seseorang bisa memahami cara penyelesaiannya dalam soal. Dengan memahami penggunaan rumus dari materi tersebut, maka akan memudahkan mereka dalam menjawab soal.
Adapun contoh soal tegangan permukaan dan cara menyelesaikan bisa diketahui sebagai berikut.
1. Sebuah batang jarum panjangnya 2 cm diletakkan perlahan-lahan di atas air. Apabila tegangan permukaan air 3 x 10-² N/m, tentukan besar gaya pada permukaan tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
F = 3 x 10-² N/m
l = 2 cm
Ditanya:
γ = ...?
Jawab:
γ = F/l => F = γ . l
F = (3 x 10-² ) × (2 x 10-²)
F = 6 x 10-⁴ N
Jadi, tegangan permukaan pada batang jarum adalah 6 x 10-⁴ N.
2. Pada peristiwa tegangan permukaan diketahui, gaya tegangannya 2 N. Jika panjang permukaannya 10 cm, maka tegangan permukaannya adalah ...
Penyelesaian:
Diketahui:
F = 2 N
d = 2 (0,1) m = 0,2 m
Ditanya:
γ = ...?
Jawab:
γ = F/d
= 2/0,2
= 10 N/m
3. Jika berat kawat 0,1 newton dan panjang kawat 20 cm dan kawat masih dalam keadaan seimbang, tentukanlah gaya tegangan permukaan air sabun pada sistem tersebut.
Penyelesaian:
Diketahui:
F = 0,1 N
d = 2 (0,1) m = 0,2 m
Ditanya:
γ = ...?
Jawab:
γ = F/ 2l
= 0,1 N/2 × 0,2 m
= 0,25 Nm-¹
Baca juga: Pengertian, Rumus Viskositas, dan Contoh SoalnyaPengertian, Rumus Visko
Demikianlah ulasan mengenai rumus tegangan permukaan beserta pengertian dan contoh soalnya. Semoga informasi yang disampaikan dapat menambah wawasan. (NTA)