Tìnjau fenomena osilasi bebas yang dialami suatu tetes cairan yang berhasil direkam oleh beberapa

Tìnjau fenomena osilasi bebas yang dialami suatu tetes cairan yang berhasil direkam oleh beberapa astronaut pada saat mereka sedang mengorbit di ruang angkasa bebas gravitasi. Fenomena ini mereka temukan pada saat mereka sedang berusaha menangkap satu tetes air yang besar dan kemudian merekamnya dalam bentuk video. Para astronaut berhasil mengamati dengan jelas kalau ukuran/jari-jari tetes air tersebut benar-benar berosilasi (lihat gambar disamping).

Fenomena ini belum diketahui banyak orang karena mereka bermukim di permukaan Bumi yang gravitasinya mengakibatkan tetes cairan yang mengalami osilasi. Fenomena popular ini pertama kali diselesaikan oleh Lord Rayleigh yang hasilnya telah dipublikasikan dalam majalah Nature volume 95, halaman 66, tahun 1915.

A.   Dengan mengabaikan pengaruh percepatan gravitasi bumi, tentukan besar frekuensi osilasi tetes yang dianggap bergantung pada massa jenis cairan (ρ), jari-jari tetes cairan (r), dan tegangan muka cairan (σ).

B.    Untuk ukuran tetes cairan yang sama, hitung nilai perbandingan (rasio) antara frekuensi osilasi tetes cairan A dengan frekuensi osilasi tetes cairan B dengan menggunakan hasil a.

C.    Jelaskan kesimpulan Anda tentang pengaruh massa jenis cairan terhadap frekuensi osilasinya.

Diketahui:

Massa jenis: 1 g/cm³ (cairan A) dan 12,1 g/cm³ (cairan B).

Tegangan muka: 0,0405 N/m (cairan A) dan 0,5 N/m (cairan B).

Pembahasan:

c.     Perbandingan frekuensi osilasi yang dipengaruhi oleh massa jenis yang berbeda menunjukkan 0,99 yang berarti hanya sedikit memengaruhi. Massa jenis cairan A jauh lebih kecil dari cairan B, namun hal ini diimbangi oleh tegangan permukaan yang lebih kecil dari B sehingga frekuensi osilasi keduanya mirip.

 

Share :