Eksperimen Perahu Bertenaga Sabun dan Penjelasan Lengkapnya

Percobaan perahu bertenaga sabun merupakan kegiatan sederhana yang bisa dilakukan bersama anak-anak dengan cara yang kreatif dan menyenangkan. Eksperimen kali ini kita akan membuat perahu kertas sederhana yang digerakan oleh sabun dengan memanfaatkan konsep sains di dalamnya. melalui eksperimen ini kita akan melatih kreativitas dan pemahaman sains secara sekaligus dengan hal yang sangat sederhana.

sumber: makezine.com

Eksperimen perahu bertenaga sabun adalah salah satu kegiatan kreatif yang tidak hanya menyenangkan tetapi juga memungkinkan kita untuk menjelajahi konsep sains dasar. Dalam eksperimen ini, kita akan merancang dan menguji perahu sederhana yang akan digerakkan oleh sabun. Melalui kegiatan ini, kita akan dapat memahami salah satu fenomena fisika pada fluida statis dan teknik pembuatan perahu yang efisien dan menyenangkan.

Dalam eksperimen perahu bertenaga sabun kita akan menggunakan tiga bahan dasar yaitu air, kertas dan sabun. Sabun sendiri merupakan hal yang sudah tidak asing dalam kehidupan sehari-hari dan sering kita gunakan untuk membersihkan diri dari kotoran. Namun, pernahkah kita berpikir kenapa gelembung sabun berbentuk bulat? Ternyata hal tersebut terjadi karena adanya peristiwa tegangan permukaan.

Tegangan permukaan zat cair adalah kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang. akibatnya, permukaan zat cair seperti memiliki suatu lapisan elastis. Tegangan permukaan diakibatkan oleh kohesi (gaya tarik-menarik molekul yang sama pada zat cair).

Tegangan permukaan diakibatkan oleh kohesi (gaya tarik-menarik molekul yang sama pada zat cair). Partikel-partikel di permukaan zat cair ditarik oleh partikel-partikel di samping dan di bawahnya, tetapi tidak ditarik oleh partikel- partikel di atasnya. 

Akibatnya, timbul resultan gaya berarah ke bawah yang bekerja pada permukaan zat cair. Resultan ini menyebabkan permukaan zat cair seakan- akan tertutup oleh selaput yang elastis. Inilah yang disebut tegangan permukaan. Oleh karena tegangan permukaan, setetes cairan cenderung membentuk bola, karena bentuk bola itu zat cair mendapat daerah permukaan tersempit.  Namun, gaya tarik-menarik ini akan berkurang ketika dicampur oleh zat surfaktan (sabun).

Untuk memahami lebih dalam mengenai peristiwa tegangan permukaan ini, ayo lakukan percobaan perahu bertenaga sabun berikut ini.

Tujuan Percobaan

Untuk mempelajari peristiwa tegangan permukaan pada kehidupan sehari-hari dan bagaimana sains dibalik persitiwa tersebut.

Alat dan Bahan yang Diperlukan

·       Kertas origami atau kertas karton

·       Gunting

·       Wadah yang cukup lebar untuk tempat air

·       Sabun cuci piring

·       Air keran

Langkah-Langkah Percobaan

·     Siapkan alat dan bahan

·   Gunting kertas yang sudah disediakan mengikuti pola gambar perahu atau melipatnya membentuk perahu kertas yang simetris. Untuk Desain perahu kertas sederhana bisa dibuat seperti gambar berikut.

·       Tuangkan air kedalam wadah yang cukup lebar

·       Oleskan sabun cuci piring ke bagian belakang perahu

·       Letakkan perahu ke atas wadah yang berisi air

·       Perhatikan!! perahu kertas mulai bergerak sendiri

·   Cacatan : Setelah melakukan satu kali percobaan,bersihkan kembali embernya kemudian gunakan air yang baru dan gunakan perahu karton yang baru jika ingin melakukannya kembali

Mengapa perahu dapat meluncur atau berjalan ?

Peristiwa bergeraknya perahu kertas bertenaga sabun merupakan salah satu fenomena fluida statis yaitu tegangan permukaan. Ketika perahu kertas diolesi sabun, maka tegangan permukaan air akan pecah, hal ini dikarenakan sabun mengurangi tegangan permukaan air. Akibatnya perahu akan ditarik kedepan, karena tegangan permukaan air bagian depan lebih besar daripada bagian belakang.

Sedangkan pada bagian belakang, terjadi penurunan tegangan permukaan air di bagian perahu yang bersabun. Akibatnya, tegangan permukaan air pada bagian perahu yang bersabun menjadi lebih rendah dibandingkan dengan bagian lainnya. Perbedaan dalam tegangan permukaan ini menyebabkan air bergerak ke bagian belakang perahu yang terkena deterjen sabun, sehingga memberikan dorongan pada perahu.

Peristiwa tersebut dikenal juga sebagai marangoni effect atau efek marangoni, yaitu fenomena dalam fluida akibat dua area permukaan fluida yang berdekatan dan memiliki tegangan permukaan yang berbeda. Fenomena ini pertama kali diamati pada abad ke-19 oleh fisikawan Italia bernama Carlo Marangoni.

Pada dasarnya, efek marangoni terjadi ketika terdapat gradien konsentrasi zat permukaan aktif seperti deterjen atau surfaktan (surfaktan : senyawa kimia yang dapat menurunkan tegangan permukaan) di antara dua permukaan yang berdekatan. 

Ketika gradien konsentrasi ini muncul terdapat perbedaan tegangan permukaan. Akibatnya, fluida akan mengalami pergerakan dari area yang memiliki tegangan permukaan rendah ke area dengan tegangan permukaan tinggi.

Untuk lebih memahami bagaimana tegangan permukaan air bereaksi terhadap cairan sabun. Kamu bisa melakukan percobaan sederhana dengan menuangkan bubuk lada hitam kedalam wadah berisi air, sampai permukaan air dilapisi lada hitam. setelah itu, teteskan sabun ketengah-tengah bubuk lada hitam yang mengambang di atas air. Kemudian perhatikan apa yang terjadi, begitu pula yang terjadi terhadap perahu kertas yang bergerak.

Eksplorasi Lebih Lanjut

Kamu bisa menggunakan kertas dengan ketebalan yang berbeda untuk dijadikan perahu kertas

Variasikan bentuk dan volume air yang digunakan untuk percobaan ini

Carilah bahan lain yang bisa membuat perahu bergerak seperti ketika diolesi sabun.

 

Share this post