1. Tegangan Permukaan Zat Cair Dan
Viskositas Fluida
KELOMPOK 4
♠GITA AYU AULIANI
♠ISMI AHIRANI
♠MAULIDIYAH HUTAMI WIDYADANA
♠NUR AINI

2. STANDAR KOMPETENSI
• Menerapkan konsep dan prinsip
mekanika klasik sistem kontinu
dalam menyelesaikan masalah

3. KOMPETENSI DASAR
• Menganalisis hukum – hukum yang
berhubungan dengan fluida statik dan
dinamik serta penerapannya dalam
kehidupan sehari – hari.

4. TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan zat cair, besarnya
gaya yang dialami oleh tiap satuan
panjang pada permukaan zat cair.
 = F atau
y = 2cos
 = F
d
l
gr Keterangan:
 = tegangan permukaan (N/m)
F = gaya yang menyinggung permukaan zat cair (N)
l = panjang (m)
d = panjang (m)
Y= naik turunnya permukaan fluida (m)
= sudut kontak ( ᴼ )
r= jari – jari pipa kapiler (m)
= massa jenis fluida

5. Contoh Soal
• Pipa kapiler yang berjari-jari 2 mm
dimasukkan tegak lurus ke dalam zat cair yang
memiliki tegangan permukaan 3 x 10-2 N/m.
Ternyata permukaan zat cair dalam pipa naik 2
mm. Jika sudut kontak zat cair 37ᴼ dan g = 10
m/s2, hitunglah massa jenis zat cair!
(Sumber: LKS hlm. 33 No. 5)

6. • Dik : r = 2 mm = 0,002 m, d = 0,001 m
 = 3 x 10-2 N/m
 = 37ᴼ
g = 10 m/s2
• Dit :  =..........?
• Jwb : y = 2..cos 
.g.r
= 2.3 x 10-2 N/m.cos 37ᴼ
.10 m/s2.0,002 m
=

7. Alat sederhana untuk
memperlihatkan adanya
tegangan permukaan dilukis-kan
pada gambar di samping.
Besarnya tegangan permukaan
lapisan gelembung sabun yang
terbentuk oleh gaya pada kawat
adalah sebesar:
 = F
2l

8. Nilai Tegangan Permukaan Beberapa Zat () pada Berbagai
Suhu

9. Viskositas dan Hukum Stokes
1. Viskositas • Viskositas (kekentalan), gesekan
pada fluida.
• Fluida, baik zat cair maupun gas
mempunyai viskositas.
• Jenis alat pengukur viskositas
zat cair yang disebut
viskosimeter.
• Zat cair lebih kental dibanding gas,
sehingga gerak benda di dalam zat cair akan
mendapatkan gesekan yang lebih besar
dibanding di dalam gas.

10. 2. Hukum Stokes
• Gaya gesek terhadap bola
yang bergerak di dalam fluida
diam disebut dengan gaya
Stokes.
• Gaya gesek Stokes dirumuskan
dengan:
Fs = 6   rv
Keterangan:
Fs = gaya gesekan Stokes (N)
 = koefisien viskositas fluida (Pa s)
r = jari-jari bola (m)
v = kecepatan relatif bola terhadap fluida (m/s)

11. Contoh soal
• Sebuah tetesan air hujan yang memiliki
diameter 0,8 mm melaju diudara dengan
kecepatan 14 m/s. jika koefisien viskositas
udara adalah 1,8 x 10-5 kg/ms, maka besar
gaya gesek yang dikerjakan udara pada
tetesan air hujan tersebut adalah…
( Sumber: LKS hlm. 60 No. 19)

12. Dik = d: 0,8 mm = 0,0008 m r: 0,0004 m= 4 x 10-4 m
V: 14 m/s
 : 1,8 x 10-5 kg/ms
Dit = F = ..........?
Jwb =
Fs = 6   rv
= 6 . 3,14 . 1,8 x 10-5 kg/ms . 4 x 10-4 m . 14 m/s
= 1899,072 x 10-9
= 1900 x 10-9
= 1,9 x 10-6 N

13. Jika sebuah bola jatuh ke
dalam fluida yang kental,
selama bola bergerak di
dalam fluida pada bola
bekerja gaya – gaya
berikut.
• Gaya berat bola (w) berarah vertikal ke bawah.
• Gaya Archimedes (FA) berarah vertikal ke
atas.
• Gaya Stokes (FS) berarah vertikal ke atas.

14. Koefisien viskositas fluida dihitung dengan
persamaan:
r g
   
( ' )
2 2
9
v
Keterangan:
 = koefisien viskositas (Ns/m2)
r = jari-jari bola (m)
v = kecepatan maksimum bola (m/s)
 = massa jenis bola (kg/m3)
’ = massa jenis fluida (kg/m3)

15. Contoh Soal
Sebuah bola yang massa jenisnya 6,26 g/cm3 dan
berdiameter 2 cm jatuh ke dalam gliserin yang
massa jenisnya 5,10 g/cm3 dan koefisien
visikotasnya 1,4 Pa s. Jika g = 10 m/s2, maka
tentukan kecepatan terminal bola tersebut!
(Sumber: Buku Cetak Fisika hlm. 215 No. 5)

16. Dik :  b = 6,26 g/cm3 = 6260 kg/m3
 f = 5,10 g/cm3 = 5100 kg/m3
 = 1,4 Pa s
d = 2 cm = 0,02 m R = 0,01 m
g = 10 m/s2
Dit : VT = ..........?
Jawab : VT = 2 R2g (  b -  f )
9 
= 2 (0,01 m) 2 . 10 m/s2 ( 6260 kg/m3 - 5100 kg/m3 )
9 1,4 Pa s
= 2 0,001 ( 1160 kg/m3 )
9 1,4 Pa s
= 0,002 ( 1160 kg/m3 )
12,6
= 2,32
12,6
= 0,184 m/s

17. Contoh soal
• Sebuah bola dengan jari – jari 1 mm dan
massa jenisnya 2500 kg/m3 jatuh ke dalam air.
Jika koefisien viskositas air 1x10-3 Ns/m2 dan g
= 10 m/s2, tentukan kecepatan terminal bola!
( Sumber: LKS hlm. 33 No. 4)

18. Dik : R = 1 mm = 0,001 m
 b = 2500 kg/m3
 f =1000 kg/m3
 = 1 X 10-3 Ns/m3
g = 10 m/s2
Dit : VT = ......... ?
Jawab : VT = 2 R2g (  b -  f )
9 
= 2 (0,001 m) 2 . 10 m/s2 (2500 kg/m3 - 1000 kg/m3 )
9 1 X 10-3 Ns/m3
= 2 0,001 m. 0,001 m . 10 m/s2 ( 1500 kg/m3 )
9 1 X 10-3 Ns/m3
= 0,02 ( 1500 kg/m3 )
9
= 30
9
= 3,33 m/s

19. KESIMPULAN
• Jika pada suatu permuakaan sepanjang l
bekerja gaya sebesar F yang arahnya tegak
lurus pada l dan y menyatakan tegangan
permukaan, maka persamaannya adalah
= F
l

20. • Jika panjang kawat kedua l dan larutan sabun
menyentuhnya memiliki 2 permukaan, maka
tegangan permukaan bekerja sepanjang 2l
 = F
2l

21. • Persamaan yang dikenal sebagai hukum stokes
Fs = 6   rv
• Untuk benda berbentuk bola, maka
persamaanya menjadi :
r g
   
( ' )
2 2
9
v

22. Terimakasih