Defenisi Tekanan Hidrostatik Beserta Teladan Soal
Konsep tekanan sangat penting dalam mempelajari sifat fluida. Tekanan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas. Apabila gaya F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, maka tekanan pada permukaan itu dirumuskan:
P = F/A
(1)
dengan:
P = tekanan (N/m 2)
F = gaya (N)
A = luas (m2)
Satuan tekanan yang lain ialah pascal (Pa), atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), dan milibar (mb).
1 N/m2 = 1 Pa
1 atm = 76 cmHg = 1,01x 105 Pa
Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari- hari contohnya pada pisau dan paku. Ujung paku dibentuk runcing dan pisau dibentuk tajam untuk mendapat tekanan yang lebih besar, sehingga lebih gampang menancap pada benda lain.
Tekanan yang berlaku pada zat cair ialah tekanan hidrostatik, yang dipengaruhi kedalamannya. Hal ini sanggup dirasakan oleh perenang atau penyelam yang mencicipi adanya tekanan seluruh badan, lantaran fluida menawarkan tekanan ke segala arah.
Besarnya tekanan hidrostatik di sembarang titik di dalam fluida sanggup ditentukan sebagai berikut. Misalnya, sebuah kotak berada pada kedalaman h di bawah permukaan zat cair yang massa jenisnya ρ , menyerupai yang terlihat pada gambar berikut.
Tekanan pada kedalaman h dalam zat cair.
Tekanan yang dilakukan zat cair pada bantalan kotak disebabkan oleh berat zat cair di atasnya. Dengan demikian, besarnya tekanan adalah:
lantaran m = ρ . V dan V = A. h, maka:
P = ρ . g .h
(2)
dengan:
P = tekanan hidrostatik (N/m 2)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m2)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = kedalaman (m)
Apabila tekanan udara luar (tekanan barometer) diperhitungkan, maka dari persamaan (1) dihasilkan:
P = P0 + ρ gh
(3)
dengan:
P0 = tekanan udara luar (N/m2)
Berdasarkan persamaan (1) sanggup dinyatakan bahwa tekanan di dalam zat cair disebabkan oleh gaya gravitasi, yang besarnya tergantung pada kedalamannya.
Contoh Soal
Seekor ikan berada pada kedalaman 5 m dari permukaan air sebuah danau. Jika
massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan:
a. tekanan hidrostatik yang dialami ikan,
b. tekanan total yang dialami ikan!
Penyelesaian:
Diketahui:
h =5 m
ρair = 1.000 kg/m3
P0 = 1 atm = 1 x 105 N/m2
Ditanya:
Ph = ... ?
PT = ... ?
Jawab:
a. Ph = ρ .g.h = 1.000 x 10 x 5 = 5 x 104 N/m2
b. PT = P0 + ρ .g.h = (1 x 105 ) + (5 x 104 ) = 1,5x 105 N/m2
0 Response to "Defenisi Tekanan Hidrostatik Beserta Teladan Soal"
Post a Comment