Close Klik 2x

Tekanan Hidrostatis

Advertisement

Tekanan Hidrostatis –  Kalian telah mengetahui bahwa tekanan merupakan perbandingan antara gaya dan luas bidang sentuh. Dalam topik ini, kalian mempelajari tekanan pada zat cair yang diam dan dikenal dengan nama tekanan hidrostatis.

Mari kalian ingat kembali konsep tekanan sebelum mempelajari tekanan hidrostatis.

Tekanan (pressure = P) adalah gaya per satuan luas bidang. Satuan untuk tekanan adalah N/m2 atau pascal (Pa), dengan 1 N/m2 = 1 Pa. Secara matematis, tekanan dirumuskan sebagai berikut.

Formula Tekanan Umum

 

Keterangan:
F = gaya (N);
A = luas permukaan (m2); dan
P = tekanan (N/m2= Pa).

Tekanan fluida dapat dijelaskan dengan model kinetik berikut. Molekul-molekul fluida selalu bergerak secara acak sehingga bertumbukan satu sama lain. Tumbukan yang terus menerus tersebut akan menyebabkan perubahan momentum partikelnya. Perubahan momentum tersebut akan menyebabkan adanya gaya permukaan. Seperti kita tahu bahwa gaya per satuan luas akan menyebabkan terbentuknya tekanan. Berkaitan dengan tekanan pada fluida, kita telah mengenalnya sebagai tekanan hidrostatis.

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh zat cair yang diam (tidak mengalir). Besar tekanan hidrostatis benda dalam zat cair bergantung pada kedalaman benda dan kerapatan zat cair. Semakin dalam letak benda di dalam zat cair, semakin besar pula tekanan hidrostatis yang dialami oleh benda tersebut. Tekanan hidrostatis dirumuskan sebagai berikut.

Formula Tekanan Hidrostatis

PH = ρgh

 

Keterangan:
ρ = kerapatan atau massa jenis zat cair (kg/m3);
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2); dan
h = kedalaman titik dari permukaan zat cair (m).

Jika suatu wadah yang berisi zat cair diletakkan dalam keadaan terbuka, maka tekanan hidrostatisnya juga dipengaruhi oleh tekanan udara luar atau tekanan atmosfer (Po). Tekanan untuk keadaan ini kita namakan sebagai tekanan mutlak (PA) sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut.

Formula Tekanan Mutlak

PA = Po + ρgh

 

Po adalah tekanan udara luar atau tekanan atmosfer. Satuan tekanan udara luar yang biasa digunakan adalah atmosfer (atm), 1 atm = 1,013 × 105 N/m2.
Ada beberapa hal tentang tekanan zat cair yang perlu diperhatikan dan dipahami. Adapun hal-hal tersebut.
1. Tekanan di sebuah titik dalam zat cair bertambah seiring kedalaman titik itu jika diukur dari permukaan zat cair.
2. Tekanan di sebuah titik di dalam zat cair pada kedalaman tertentu bertambah seiring pertambahan massa jenis zat cair.
3. Tekanan bernilai sama ke segala arah di sekitar titik tertentu di dalam zat cair.
4. Tekanan bernilai sama di semua titik pada sebuah bidang horizontal pada kedalaman tertentu (statis).
5. Zat cair selalu menyesuaikan ketinggiannya sendiri.

Contoh
Balok kayu bermassa 5 kg diletakkan di atas meja. Luas balok yang bersentuhan dengan meja adalah 250 cm2. Berapakah tekanan yang diberikan oleh balok terhadap meja tersebut jika g = 10 m/s2?

Penyelesaian
Langkah-langkah penyelesaian:
(1) Mengidentifikasi besaran fisika yang diketahui.
Diketahui: m = 5 kg; A = 150 cm2; g = 10 m/s2
(2) Mengidentifikasi besaran yang ditanyakan.
Ditanyakan: P ?
(3) Menggambarkan diagram permasalahan dari soal.

(4) Menyetarakan satuan pada besaran-besaran yang diketahui.
Besaran yang memiliki satuan belum setara adalah luas bidang, yaitu A = 150 cm2. Agar setara, satuan luas dijadikan m2 sehingga
A = 150 × 10–4 m2
A = 1,5 × 10–2 m2
(5) Menuliskan rumus yang bersangkutan dan memasukkan besaran-besaran yang diketahui.

(6) Menyampaikan atau menyimpulkan hasil penghitungan.
Jadi, tekanan yang diberikan oleh balok terhadap meja adalah 3.333,3 Pa.

Itulah artikel Tekanan Hidrostatis. Semoga bisa bermanfaat bagi Anda, baca juga artikel terkait lainnya.

Tekanan Hidrostatis | lookadmin | 4.5