Rumus Tekanan Hidrostatis Beserta Pengertian dan Contoh Soalnya

Rumusrumus.com Kali ini kita akan membahas rumus tekanan hidrostatik dan artinya beserta beberapa contoh soal beserta gambar agar lebih mudah dipahami. Untuk lebih jelasnya simak uraian dibawah ini

Memahami Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatik (pada saat zat cair dalam keadaan diam) pada suatu titik kedalamannya tidak dipengaruhi oleh berat air, luas permukaan air, atau bentuk bejana air, tetapi didasarkan pada luas permukaan air. benda yang menerimanya atau kedalaman pengukuran. Tekanan hidrostatis menekan ke segala arah dan didefinisikan sebagai gaya yang dikerjakan pada suatu luas yang diukur atau dapat dihitung berdasarkan kedalaman benda dengan persamaan

Jadi semakin besar jarak titik ukur ke permukaan air maka semakin besar pula tekanan hidrostatis pada titik tersebut. Fenomena tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini dimana semakin besar tinggi muka air maka semakin besar pula tekanan hidrostatis pada dasar bejana. Akibatnya air akan muncrat lebih jauh ke dalam bejana sebelah kanan karena tekanannya lebih tinggi dibandingkan bejana sebelah kiri.

Rumus Tekanan Hidrostatis

Ph = ρgh

Informasi:
R yaitu berat jenis air (untuk air tawar, ρ = 1.000 kg/m3)
H yaitu titik kedalaman yang diukur dari permukaan air
G yaitu besarnya percepatan gravitasi (percepatan gravitasi di permukaan bumi g=9,8 m/s2)

Rumus di atas digunakan untuk menentukan nilai tekanan hidrostatis pada bejana tertutup (contoh: tekanan pada titik tertentu pada air dalam botol tertutup, tangki air, atau tong air tertutup).

Jika Anda ingin menghitung tekanan total pada suatu titik di bawah permukaan air di tempat terbuka, seperti di danau dan laut dan semua wadah terbuka, Anda perlu menambahkan tekanan atmosfer ke dalam perhitungan. Jadi, tekanan hidrostatis total pada kondisi terbuka sama dengan tekanan hidrostatis air pada titik tersebut ditambah besarnya tekanan yang bekerja pada permukaan air yang dirumuskan dengan:

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

Agar lebih mudah memahaminya, berikut beberapa contoh soal tekanan hidrostatik dan pembahasannya

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

Diskusi :

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

Jadi, tekanan hidrostatis yang diterima ikan tersebut adalah 5000 pascal.

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

a) Gaya gravitasi menghilangkan rasa tertekan
b) Kita sudah terbiasa dengan tekanan atmosfer sejak kita lahir
c) Cairan dalam tubuh kita menekan keluar tubuh dengan kekuatan yang sama
d) Tekanan atmosfer dianggap nol karena gravitasi

Menjawab :

Jawaban yang benar adalah C.

Darah dan cairan dalam tubuh manusia memberikan tekanan yang sama dengan tekanan atmosfer di luar tubuh. Karena tekanan yang menekan ke luar 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 hidrostatik pada suatu titik kedalaman air bergantung pada:

a) Semua jawaban di atas
b) Luas permukaan
c) Jarak ke permukaan air
d) Berat keseluruhan

Menjawab :

Jawaban yang benar adalah C.

Sesuai dengan rumus tekanan hidrostatis P(hydro) = ρ gh, yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah jarak ke permukaan air dan massa jenis fluida. (air laut memiliki kepadatan sedikit lebih besar daripada air tawar)

Contoh Soal 4
Seekor ikan berada di dalam tangki air seperti pada gambar berikut

Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 N/kg, maka 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

Diskusi:
Ingat! Kedalaman diukur dari permukaan zat cair.

Temukan kedalamannya (h)
tinggi = 140cm – 60cm = 80cm = 0,8cm

Menentukan Tekanan Hidrostatis

PH = ρgh
Ph = 1.000 X 10 X 0,8
PH = 8.000 N/m2

Jawaban:B

Demikian penjelasan artikel kali ini, semoga bermanfaat

Baca Juga: