Jarum sepanjang 4,9 cm terapung di permukaan air. Jika massa jarum 1 gram, tegangan permukaan yang dialami jarum sebesar... (g=9,8 m/s2)

Kelas: X
Mata pelajaran: Fisika
Materi: Tegangan permukaan
Kata kunci: Tegangan permukaan

Saya akan mencoba menjawab dengan dua jawaban:

Jawaban pendek:

Jarum sepanjang 4,9 cm terapung di permukaan air. Jika massa jarum 1 gram, tegangan permukaan yang dialami jarum sebesar 0,2 N/m (g=9,8 m/s2)

Jawaban panjang:

Tegangan permukaan terjadi akibat adanya gaya yang terjadi pada permukaan fluida (seperti air). Tegangan ini terjadi akibat ikatan tarik menarik (kohesi) antara dua

Besarnya tegangan permukaan adalah berbanding lurus dengan besar gaya yang terjadi, dan berbanding terbalik dengan luas permukaan benda yang berada di permukaan air. Gaya yang bekerja ini tak lain adalah gaya gravitasi, yang diebabkan tarikan terhadap benda, dan besarnya sama dengan berat benda, yaitu massa benda dikalikan percepatan gravitasi.

Atau dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut:

               γ = F / l

               F = w = m.g

dimana:

F : gaya yang bekerja (N)

l : panjang permukaan benda (m)

γ : tegangan permukaan (N/m)

w : berat benda (N)

m : massa benda (kg)

g : percepatan gravitasi (kgm/s2)

Bila benda bermassa 1 gram (setara dengan 10^-3 kilogram) maka gaya terhadap permukaat air dan beratnya adalah:

F = w = m.g

   = 10^-3 x 9,8

   = 9,8 x 10^-3 N

Sehingga bila panjang jarum adalah 4,9 cm (setara dengan 4,9 x 10^-2 meter) maka tegangan permukaaya adalah:

γ = F / l

   =  9,8 x 10^-3 / 4,9 x 10^-2

 = 0,2 N/m