Bahan Ajar Tegangan Permukaan

TEGANGAN
PERMUKAAN

Peta Konsep

Kata Kunci

Hukum Archimedes
Gaya Apung/keatas
Tenggelam, melayang,

terapung
Kohesi, dan adhesi

Pendahuluan

Kompetensi Dasar

3.3 Menerapkan hukum-hukum fluida statis dalam kehidupan sehari-hari
4.3 Merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-sifat
fluida statis, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya penting
untuk suatu penyelidikan ilmiah

Indikator Pencapaian
Kompetensi (IPK)

3.3.5 Menjelaskan tegangan permukaan.
3.3.6 Menyebutkan contoh tegangan permukaan.
3.3.7 Menerapakan kons
ep tegangan permukaan dalam menyelesaikan
permasalahan sehari-hari.
3.3.8. Menganalisis konsep tegangan permukaan

Tujuan Pembelajaran

Melalui proses pembelajaran materi Fluida statis dengan menggunakan
Model Problem Based Learning (PBL), peserta didik diharapkan jujur dan
teliti Menerapkan hukum-hukum fluida statis dalam kehidupan sehari-hari
dengan ide-ide baru berdasarkan berbagai sumber belajar. Peserta didik
juga diharapkan teliti dan objektif, mampu bekerja sama, serta terampil
dalam merancang dan melakukan percobaan yang memanfaatkan sifat-
sifat fluida statis, berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya
serta mengomunikasikannya dalam bentuk laporan tertulis.

TEGANGAN PERMUKAAN

Fenomena sekitar

Tentu kalian pernah memperhatikan Gambar 1. Seekor laba-laba
lingkungan sekitar. Kalian mungkin yang berjalan di air
secara tidak sengaja meliihat seekor Sumber :
hewan kecil yang dapat berjalan di
permukaan air. Seperti contohnya https://www.gurugeografi.id/
gambar diatas yaitu seekor laba-laba
mampu berjalan diatas permukaan air
dengan mudahnya. Mungkin menurut
kalian karena laba-laba berukuran kecil
makanya dapat mengapung. Kalo begitu
coba perhatikan gambar selanjutnya.

Gambar 2. Silet mengapung
Sumber :

http://sudutipa.blogspot.com/

Di gambar 2 menunjukkan sebuah silet
yang tetap mengapung dipermukaan
ait. Padahal secara teori massa jenis silet
yang terbuat dari besi lebih besar dari
pada massa jenis air. Lalu kenapa tetap
bisa mengapung ?. Bila kita hubungkan
dengan gambar 1 tadi maka ada faktor
lain yang dimanfaatkan oleh laba-laba
tersebut untuk tetap bisa mengapung.
Apa yang menyebabkan laba-laba
tersebut tetap mengapung ?

Untuk menjawab pertanyaan diatas,
mari kita pelajari materi tegangan

permukaan berikut!

Apa itu Tegangan
Permukaan?

Tegangan permukaan zat cair adalah kecenderungan
permukaan zat cair untuk menegang, sehingga

permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis

Mengapa Terjadi Tegangan Permukaan pada Zat Cair?

Partikel-partikel yang sejenis dapat terjadi akibat
adanya gaya tarik-menarik yang disebut gaya
kohesi. Perhatikan gambar 24 di samping. A
mewakili partikel didalam zat cair, sedangkan B
mewakili partikel di permukaan zat cair.

Resultan gaya pada partikel-partikel A di dalam Gambar 3. partikel A dan B
zat cair adalah sama dengan nol dan di dalam zat (sumber:buku fisika SMA/MA kelas XI)
cair tidak ada tegangan permukaan.

Sedangkan, pada partikel B resultan gaya berarah ke bawah yang bekerja pada permukaan zat
cair. Resultan gaya yang bekerja tersebut akan membuat permukaan cairan yang kecil-kecil,
dan itu menyebabkan lapisan-lapisan atas seakan-akan tertutup oleh hamparan selaput elastis
yang ketat. Selaput ini cenderung menyusut sekuat mungkin. Peristiwa inilah yang disebut
tegangan.

Formulasi Tegangan Permukaan

Gambar 4. formulasi tegangan permukaan Gambar 4 menunjukkan contoh lain dari tegangan
(Sumber : https://fisikazone.com/tegangan permukaan/) permukaan. Seutas kawat dibengkokkan hingga
berbentuk U dan seutas kawat kedua dapat meluncur
pada kaki-kaki kawat U. Ketika alat ini dicelupkan dalam
larutan sabun dan dikeluarkan, kawat kedua (jika
beratnya tidak begitu besar) akan tertarik ke atas.
Untuk menahan kawat ini agar tidak meluncur ke atas,
kita perlu mengerjakan gaya T ke bawah. Total gaya ke
bawah yang menahan kawat kedua adalah F = T + w.

Kita misalkan panjang kawat kedua adalah L. Larutan sabun yang menyentuh kawat kedua
memiliki dua permukaan sehingga gaya tegangan permukaan bekerja sepanjang 2L panjang
permukaan.

Tegangan permukaan ( ) dalam larutan sabun didefenisikan sebagai perbandingan antara gaya
tegangan permukaan (F) dan panjang permukaan (d) tempat gaya tersebut bekerja. Secara
matematis dapat ditulis seperti berikut.

Untuk peristiwa ini, = 2 , sehingga persamaan menjadi seperti berikut.

Contoh Soal

RANGKUMAN

Tegangan permukaan zat cair adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk
menegang, sehingga permukaannya seperti ditutupi oleh suatu lapisan elastis

Mari Berlatihan

1

3

DAFTAR PUSTAKA

Bob, 1997, Fisika SMU. Jakarta: Penerbit Erlangga
https://ardra.biz/topik/contoh-soal-pembahasan-tegangan-permukaan-zat-cair/
https://www.edutafsi.com/2015/04/soal-dan-pembahasan-tegangan-permukaan.html
https://soalfismat.com/contoh-soal-tegangan-permukaan-kapilaritas-viskositas-hukum-stokes/
Kusrini. 2020. Modul Pembelajaran Fisika SMA. Kemendikbud
Pujianto, dkk. 2016. Fisika Untuk SMA/MA Kelas XI Peminatan Matematika dan Ilmu Ilmu Alam.
Klaten : Penerbit PT Intan Pariwara.
Sufi, Ani R, Sarwanto, 2013,Fisika kelas X, SMU. Surakarta, Mediatama Foster,
Sunardi, Lilis Juarni, 2014, Fisika kelas XI, SMA kelas XI, Bandung, YRAMA WIDY