Rumus Tekanan Hidrostatis & Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Pembahasannya)

Tekanan hidrostatis adalah tekanan dalam zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Sifat tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut.
  • Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair, tekanannya semakin besar.
  • Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama.
  • Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.
Hukum Tekanan Hidrostatis
Besarnya tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh bentuk wadah zat cair. Hal ini dinyatakan dalam hukum utama tekanan hidrostatis yang berbunyi:
Tekanan hidrostatis di setiap titik pada bidang datar di dalam zat cair sejenis yang berada dalam kesetimbangan adalah sama.

Rumus Tekanan Hidrostatis

Besarnya tekanan hidrostatis zat cair dipengaruhi beberapa faktor, yaitu kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi. Rumus persamaan tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut.
 
P = ρ . g . h

Keterangan:
P : tekanan hidrostatis (Pascal)
ρ : massa jenis zat cair (kg/m³)
h : kedalaman dari permukaan zat cair (m)
g : gravitasi (m/s²)

Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama.
Pada dunia teknik bendungan, para arsitek membuat suatu bendungan dengan memperhitungkan tekanan hidrostatis. Hal ini ditunjukkan dengan semakin menebalnya dinding bendungan ke arah dasar permukaan air


Contoh Soal Tekanan Hidrostatis dan Pembahasannya

Untuk memahami penerapan rumus tekanan hidrostatis dalam penghitungan matematis, pelajarilah contoh soal berikut!

1. Seorang penyelam menyelam pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², tentukan tekanan hidrostatis yang dialami penyelam!

Penyelesaian:
Diketahui:
h = 10 m
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 m/s2
Ditanyakan: P = . . . ?

Jawab:
P = ρ . g . h
P = 1.000 . 10 . 10
P = 100.000 Pa
Jadi, penyelam tersebut mengalami tekanan hidrostatis sebesar 100.000 Pa atau 100 kPa.

2. Hayataka menyelam ke dasar kolam renang yang memiliki kedalaman 3 m. Berapa besar tekanan air yang dialami oleh anak tersebut jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan gravitasi g = 9,8 m/s².
Penyelesaian :
P = ρ . g . h
P = (1000 kg/m3) x (9,8 N/kg) x (3 m)
P = 29400 Pa

3. Sebuah bejana berbentuk tabung tingginya 100 cm diisi penuh oleh air. Tentukanlah tekanan zat cair pada:
a. dasar tabung
b. tengah-tengah tabung
c. ketinggian 25 cm dari alas bejana
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 100 cm = 1 m (tinggi bejana)
g = 10 m/s
ρ = 1000 kg/m3
Ditanya:
a. P pada dasar bejana
b. P pada tengah-tengah bejana
c. P pada ketinggian 25 cm dari alas bejana

Jawab:
a. Tekanan di dasar bejana disebabkan oleh zat cair setinggi bejana tersebut.
P = ρ . g . h
P = (1000 kg/m³)⋅(10 m/s)⋅(1 m)
P = 10.000 N/m².
Jadi, tekanan zat cair pada dasar bejana adalah 10.000 N/m².

b. Tekanan pada tengah-tengah bejana adalah tekanan pada ketinggian 50 cm dari permukaan, berarti tinggi zat cair yang mempengaruhi adalah 50 cm = 0,5 m:
P = ρ . g . h
P = (1000 kg/m³)⋅(10 m/s)⋅(0,5 m)
P = 5.000 N/m²
Jadi, tekanan zat cair pada tengah-tengah bejana adalah 5.000 N/m²

c. Tekanan pada ketinggian 25 cm dari alas bejana, berarti tinggi zat cair yang mempengaruhi adalah 1 m – 0,25 m = 0,75 m.
P = ρ . g . h
P = (1000 kg/m³)⋅(10 m/s)⋅(0,75 m)
P = 7.500 N/m².
Jadi, tekanan zat cair pada ketinggian 25 cm dari alas bejana adalah 7.500 N/m².

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Rumus Tekanan Hidrostatis & Contoh Soal Tekanan Hidrostatis (Pembahasannya)"

Posting Komentar