Tekanan Pada Zat Cair - Tekanan Hidrostatis

Tekanan Pada Zat Cair - Tekanan Hidrostatis

Perhatikan gambar berikut.

Sebuah wadah yang diberi 3 lubang dengan posisi yang berbeda, kemudian air dimasukkan maka air akan memancar dengan jarak yang berbeda-beda. Dari gambar terlihat, bahwa semakin jauh dari permukaan air (semakin dalam) maka pancaran air semakin jauh, sedangkan yang berada pada dekat permukaan air pancarannya tidak jauh. Jauh tidaknya pancaran ini tergantung pada tekanan pada zat cair atau yang disebut dengan tekanan hidrostatis.

Tekanan hidrostatis zat cair beberapa ketinggian

Nah, kalian bisa mencobanya ya? Bisa dengan menggunakan botol plastik bekas. Lubangi kemudian amati pancarannya. Apakah akan seperti gambar berikut ini?

Tekanan yang hanya ditentukan oleh berat zat cair ini disebut tekanan hidrostatis.

Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka).

Sehingga tekanan hidrostatis ini dapat dirumuskan dengan :

P = ρ g h
P = tekanan (Pa)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g = perepatan gravitasi bumi (m/s²)
h = kedalaman (m)

Contoh :
Suatu kolam yang dalamnya 3 meter diisi penuh air (ρ_air = 1000 kg/m³). Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s², berapa tekanan hidrostatis suatu titik yang terletak pada :

a. 20 cm dari dasar kolam?

b. 80 cm dari dasar kolam?

c. 120 cm dari dasar kolam?
Penyelesaian :

Diketahui :
ρ= 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
h_A = (3 - 0,2) m = 2,8 m (ketinggian dihitung dari permukaan air)

hB = (3 - 0,8) m = 2,2 m

hC = (3 - 1,2) m = 1,8 m

Ditanya : P = ?

Jawab :
P_A = ρ g h = 1000. 10. 2,8 = 28.000 Pa = 28 kPa

PB = ρ g h = 1000. 10. 2,2 = 22.000 Pa = 22 kPa

P_C = ρ g h = 1000. 10. 1,8 = 18.000 Pa = 18 kPa

Penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari

- bagian bawah bendungan didesain dengan lebih tebal dari bagian atasnya untuk menahan tekanan zat cair yang semakin besar

- Seorang penyelam akan merasakan tekanan yang semakin besar jika semakin ke dalam. Sehingga baju selam pun dirancang untuk mengatasi/melindungi dari tekanan hidrostatis. Jika menyelam di air tawar dengan air laut yang massa jenisnya berbeda tentunya kedalaman yang dapat dicapai pun berbeda dengan tekanan hidrostatis yang sama.

Selamat belajar ya.

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia