Page 431 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 5 Kerja dan Energi

Mengapa demikian? Karena bentuk bola menghasilkan energi
interaksi total antar molekul paling kecil. Lebih detailnya mari kita bahas
sebagai berikut.

Satu molekul air melakukan tarik-menarik dengan molekul air di
sekelilingnya. Tarikan tersebut menyebabkan penurunan energi potensial.
Ingat, jika ada gaya tarik maka energi potensial bernilai negatif. Misalkan
akibat tarikan oleh molekul sekelilingnya, satu molekul mengalami
penurunan energi sebesar . Karena jumlah molekul air sebanding dengan
volume tetesan maka penurunan energi tetesan akibat tarikan antar
molekul adalah

E    (5.85)
V
V

dengan  konstanta pembading.

Persamaan (5.85) diturunkan atas asumsi bahwa jumlah molekul
yang mengelilingi satu molekul semuanya sama. Namun, kondisi berbeda
jika kita melihat molekul di permukaan air. Moekul di permukaan air hanya
daitarik dalam satu arah (ke dalam) dan tidak ada tarikan ke arah luar
(karena tidak ada molekul air di luar permukaan). Oleh karena itu
penurunan energi molekul air di permukaan lebih kecil daripada . Ini
artinya, energi pada persamaan (5.84) terlalu kecil untuk energi tarikan
semua molekul air karena belum memperhatikan kehadiran permukaan.
Jadi, pada energi tersebut harus ditambah faktor akibat kehadiran
permukaan. Kehadiran permukaan menambah energi tetesan. Besarnya
tambahan energi akibat kehadiran permukaan sebanding dengan luas
permukaan dan dapat kita tulis

E    (5.86)
S
S

dengan  adalah konstanta pembanding lain. Akhirnya, energi total tetesan
air memenuhi persamaan

E  E  E
S
V

417