Friday, May 25, 2012
Mengapa gelembung sabun berbentuk bulat?
Sejenak kita berfikir, Terkejutkah kita bila bentuk
gelembung itu persegi? Itu karena semua pengalaman kita sejak bayi mengatakan
bahwa hukum alam lebih menyukai bentuk-bentuk yang mulus. Memang tidak banyak benda
alami yang memiliki ujung tajam atau membentuk sudut ganjil. Pengecualian yang
penting dalam hal ini adalah kristal-kristal mineral tertentu, yang cantik
justru karena memiliki bentuk-bentuk geometris serba tajam. Itu mungkin
sebabnya mengapa sebagian orang percaya bahwa kristal-kristal dan piramida
memiliki supranatural.
Akan tetapi itu metafisika, bukan sains. Gelembung-gelembung
bundar berbentuk bola karena ada suatu gaya tarik menarik yang disebut tegangan
permukaan yang menarik molekul-molekul air sekuat mungkin antara
sejumlah partikel adalah ketika mereka membentuk sebuah bola. Di antara semua
bentuk yang mungkin, kubus, piramida, bongkahan tak beraturan, bola memiliki
luas sebelah luar paling kecil.
Seperti contoh, setelah kita melepaskan sebuah gelembung
dari pipa tiup atau dari salah satu peralatan lebih modern, tegangan permukaan
membuat lapisan tipis air sabun mencari luas permukaan yang sekecil mungkin.
Maka terjadilah sebuah bola. Andaikata kita tidak dengan sengaja memerangkapkan
udara didalamnya, air sabun akan terus menyusut membentuk sebuah titik bola
padat, seperti yang terjadi pada air hujan.
Akan tetapi udara di dalam mendorong ke arah luar, menahan
selaput air. Semua gas memberikan tekanan pada wadah penyimpanan mereka karena
mereka terdiri atas molekul-molekul terbang bebas yang terus membentur apa pun
yang menghalangi. Dalam sebuah gelembung, gaya-gaya tegangan permukaan ke arah
dalam pada selaput air diseimbangkan dengan tepat oleh gaya mendorong keluar
oleh udara dari dalam. Jika ada perbedaan sedikit saja, gelembung entah akan
mengecil atau mengembang sampai keduanya sama besar.
Cobalah meniupkan udara lebih banyak untuk membuat gelembung
lebih besar. Itu sama dengan menambahkan tekanan udara di sebelah dalam. Yang
dapat diperbuat oleh selaput air untuk mengimbangi kenaikan tekanan ke luar
adalah memperluas permukaannya. Ini dapat menyebabkan bertambah besarnya
gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam. Maka gelembung itu secara serentak
memperbesar ukurannya. Namun dalam proses tersebut selaput air semakin tipis,
pasalnya persediaan air memang terbatas. Apabila Anda terus menambahkan udara
ke dalamnya, akhirnya selaput tadi tidak memiliki cadangan air lagi untuk
memperluas permukaan. Akibat buruknya mulai ditebak. Gelembung-pun meletus.
Hal yang tepat sama juga terjadi pada permen karet, kecuali
bahwa ahli-ahli tegangan permukaan ke arah dalam, gaya yang cenderung
memperkecil gelembung atau balon berasal dari elastisitas karet dalam permen
Anda. Elastisitas, seperti tegangan permukaan, seolah-olah berkata: “Kalau
boleh, aku ingin menjadi bola yang sekecil mungkin”.
Post a Comment