Fisika Punya Cerita

Hay guys, pernah bermain gelembung sabun? Setiap gelembung yang kita hasilkan pasti akan berbentuk bulat, meskipun kadang-kadang bukan bulat sempurna. Hmm, mengapa ya gelembung sabun berbentuk bulat?

 

Ketika berbentuk bulat, tegangan permukaan menarik molekul-molekul air sekuat mungkin antara sejumlah partikel. Di antara semua bentuk yang mungkin, bentuk bulat memiliki luas sebelah luar yang paling kecil. Zat cair selalu cenderung untuk menuju ke keadaan yang luas permukaannya lebih kecil.

Gelembung sabun memiliki selaput air tipis. Adanya tegangan permukaan menyebabkan selaput berkontraksi dan cenderung memperkecil luas permukaannya. Ketika selaput air sabun berkontraksi dan berusaha memperkecil luas permukaannya, timbul perbedaan tekanaan udara di bagian luar selaput dan tekanan udara di bagian dalam selaput. 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 akan mengecil atau membesar sampai keduanya sama besar.

Gelembung sabun memiliki dua selaput tipis pada permukaannya dan di antara kedua selaput tersebut terdapat lapisan air tipis (Dian, 2011). Ketika air sabun di tiup dengan alat tertentu maka akan terbentuk gelembung sabun dengan kecenderungan mencari bentuk dengan luas permukaan terkecil yaitu berbentuk bola. Ketika gelembung sabun berkontraksi karena ditiup maka tekanan ke luar (di dalam gelembung) akan semakin besar dan menyebar ke seluruh permukaan selaput air sehingga harus semakin memperbesar luas permukaannya. Secara bersamaan tekanan atmosfir di luar gelembung terus menekan ke dalam. Apabila tekanan ke dalam lebih besar daripada tekanan ke luar maka gelembung akan menyusut dan begitu pula sebaliknya. Gelembung sabun akan stabil ketika tekanan ke dalam dan ke luar sama.

Nah, apa yang terjadi saat kita meniup untuk membuat gelembung yang lebih besar? Berarti kita menambahkan tekanan dari sebelah dalam. Dengan demikian, selaput air akan memperluas permukaan untuk mengimbangi kenaikan tekanan. Gaya-gaya tegangan permukaan ke arah dalam pun akan bertambah sehingga gelembung akan memperbesar ukurannya.

Akibatnya, selaput air akan semakin tipis karena persediaan air terbatas. Bila udara terus ditambahkan lagi maka lama-kelamaan gelembung akan meletus karena selaput tersebut sudah tak memiliki cadangan air.