Gejala Kapilaritas
Gejala kapilaritas ialah
menariknya atau menurunnya permukaan cairan di dalam suatu pipa dengan diameter
yang cukup kecil bila pipa itu dicelupkan dalam suatu cairan secara tegak. Pipa
tersebut disebut juga sebagai pipa kapiler. Jika permukaan cairan dalam pipa
nampak lebih tinggi daripada yang di luarnya maka permukaan di dalam pipa
tersebut akan nampak cekung, sebaliknya jika lebih rendah akan nampak cembung.
Hal ini dapat diterapkan dengan menggunakan hokum Newton yang sekaligus memasukkan
factor tegangan permukaan dan tegangan hidrostatika.
Gambar gejala kapilaritas
Berdasarkan hukum Newton tentang aksi reaksi, pipa akan melakukan
gaya yang sama besar pada zat cair, tetapi dalam arah yang belawanan. Gaya
inilah yang menyebabkan zat cair naik, zat cair akan berhenti naik ketika berat
kolom zat cair yang naik sama dengan gaya keatas yang dikerjakan pipa pada zat
cair.
Jika massa jenis zat cair adalah r, tegangan permukaan ,
sudut kontak dan
kenaikan zat cair adalah h, dan jari-jari pipa kapilaer adalah r, maka berat
zat cair yang naik adalah :
w = m.g
= r V g
= rr2 h
g
Komponen gaya vertikal yang menarik zat cair sehingga naik
setinggi hadalah
F = ( cos)(2r)
= 2r
cos
Dengan kedua persamaan diatas dapat di peroleh bahwa
rr2 h
g = 2r
cos
h =
Gaya-gaya yang bekerja pada
kolom cairan dalam pipa yang bersifat hidrostatika pada bagian atas dan bagian
bawah kolom tersebut saling meniadakan. Jadi tinggal keseimbangan antara gaya
tegangan permukaan pada dinding pipa dan gaya berat kolom zat cair.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar