Rumus Tekanan Hidrostatis Beserta Pengertian Dan Contoh Soal

Posted on

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang rumus tekanan hidrostatis  dan pengertian beserta beberapa contoh soal berikut gambar agar lebih mudah dipahami. untuk lebih jelasnya simak uraian dibawah ini

Pengertian Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis (ketika fluida dalam keadaan diam) pada suatu titik kedalaman berapapun tidak dipengaruhi berat air, luasan permukaan air, maupun bentuk bejana air, akan tetapi berdasarkan luasan objek yang menerimanya atau kedalaman ukur. Tekanan hidrostatis menekan ke seluruh arah dan didefinisikan sebagai gaya yang diberikan pada luasan yang diukur ataupun bisa dihitung berdasarkan kedalamaan objeknya dengan persamaan

Maka semakin besar jarak titik ukur dengan permukaan air, akan semakin besar juga tekanan hidrostatis pada titik tersebut. Fenomena ini bisa dilihat pada gambar dibawah dimana semakin besar ketinggian air, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatis di dasar bejana. Akibatnya, air akan muncrat lebih jauh pada bejana sebelah kanan karena tekanan yang lebih tinggi dibandingkan bejana di sebelah kiri.

tekanan hidrostatis
tekanan hidrostatis

Rumus Tekanan Hidrostatis

Ph = ρgh

Keterangan:
ρ yaitu berat jenis air (untuk air tawar, ρ = 1.000 kg/m3)
h yaitu titik kedalaman yang diukur dari permukaan air
g yaitu besar percepatan gravitasi (percepatan gravitasi di permukaan bumi sebesar g=9,8 m/s2)

Rumus diatas difungsikan untuk mengetahui nilai tekanan hidrostatis pada bejana tertutup (misalnya: tekanan pada titik tertentu pada air di dalam botol tertutup, tangki air atau tong air yang tertutup).

Jika ingin menghitung besar total tekanan pada suatu titik di bawah permukaan air pada tempat terbuka seperti misalnya pada danau dan laut dan segala kontainer/wadah terbuka, maka perlu menambahkan besar tekanan atmosfer pada perhitungan. Sehingga, total tekanan hidrostatis pada kondisi terbuka adalah sama dengan tekanan hidrostatis air pada titik tersebut ditambah besar tekanan yang bekerja pada permukaan air yang dirumuskan dengan:

rumus hidrostatis

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

Agar lebih dapat mudah di pahami, berikut beberapa contoh soal  tekanan hidrostatis beserta pembahasannya

Contoh Soal 1
Seekor ikan berenang diakuarium. Ikan tersebut berada 50 cm dari permukaan akuarium. Berapakah tekanan hidrostatis yang diterima ikan?
(massa jenis air = 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2)

Pembahasan :

Diketahui : h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1000 kg/m3, g = 10 m/s2
Ph = ρ.g.h
Ph = 1000 x 10 x 0,5
Ph = 5000 Pa.

Maka, tekanan hidrostatis yang diterima ikan adalah 5000 pascal.

Contoh Soal 2
Tekanan atmosfer permukaan air laut sebesar 1,01 x 105 Pa. mengapa kita tidak merasakan tekanan atmosfer menekan tubuh kita?

a) Gaya gravitasi meniadakan rasa adanya tekanan
b) Kita telah terbiasa dengan tekanan atmosfer sejak kita lahir
c) Cairan pada tubuh kita menekan keluar tubuh dengan gaya yang sama besar
d) Besar tekanan atmosfer dianggap nol karena gravitasi

Jawab :

Jawaban yang benar yaitu C.

Darah dan cairan yang ada pada tubuh manusia memberikan tekanan yang sama besar dengan tekanan atmosfer keluar tubuh. Karena tekanan yang menekan keluar di dalam tubuh sama dengan tekanan atmosfer yang menekan tubuh, maka kita tidak merasakan adanya tekanan atmosfer yang menekan tubuh kita

Contoh Soal 3
Tekanan hidrostatis pada titik suatu kedalaman air bergantung pada:

a) Semua jawaban di atas
b) Luas permukaan
c) Jarak terhadap permukaan air
d) Berat total

Jawaban :

Jawaban yang benar yaitu C.

Sesuai dengan formula tekanan hidrostatis P(hidro) = ρ g h, maka yang mempengaruhi besarnya tekanan ialah jarak terhadap permukaan air dan massa jenis fluida tersebut. (air laut mempunyai massa jenis yang sedikit lebih besar dibanding air tawar)

Contoh Soal  4
Seekor ikan berada pada bak air seperti pada gambar berikut

contoh soal tekanan hidrostatis

Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 N/kg, tekanan hidrostatis yang diterima ikan adalah ….?
A. 6.000 N/m2
B. 8.000 N/m2
C. 10.000 N/m2
D. 14.000 N/m2

Pembahasan:
Ingat! Kedalaman diukur dari permukaan zat cair.

Mencari kedalaman (h)
h = 140cm – 60cm = 80cm = 0,8 cm

Menentukan Tekanan Hidrostatis

PH = ρ g h
Ph = 1.000 X 10 X 0,8
PH = 8.000 N/m2

Jawaban: B

Demikianlah penjelasan tentang artikel ini, Semoga bermanfaat

Baca Juga :


Baca Juga :