Rumus Tekanan Hidrostatis dan Contoh Soalnya
·waktu baca 3 menit
Tulisan dari Berita Unik tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarSaat belajar mengenai tekanan, tentunya tidak ketinggalan mengenai rumus tekanan hidrostatis. Tekanan sendiri didefinisikan sebagai gaya yang dibagi dengan luas bidang tekan.
Misalnya, ketika seseorang berdiri di atas lumpur, orang tersebut akan terbenam lumpur. Namun, ketika dia berdiri di papan di atas lumpur, maka papan tersebut tidak terbenam.
Hal itu disebut sebagai contoh tekanan hidrostatis. Meski berat bendanya menekan hal yang sama, tetapi luas bidangnya berbeda.
Secara fisika, rumus gaya hidrostatis dapat dituliskan dengan:
Pada rumus di atas, P (N/m^2 atau Pa) adalah tekanan dari sebuah benda, F (N) adalah gaya yang bekerja, dan A (m^2) adalah luas permukaan.
Selain Pa (Pascal), satuan tekanan yang lain adalah atm (atmosfer) dan bar, di mana 1 atm adalah 101.325 Pa dan 1 bar adalah 100.000 Pa.
Rumus Tekanan Hidrostatis dan Contoh Soal
Kali ini, kita akan membahas rumus tekanan hidrostatis fluida. Fluida adalah zat yang dapat mengalir. Namun, artikel ini akan membahas tentang fluida tak bergerak.
Fluida sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Setiap harinya, kita membutuhkan fluida untuk minum, bernapas, dan beraktivitas. Artinya, zar cair dan gas termasuk ke dalam fluida.
Tekanan yang dihasilkan fluida berbeda dengan tekanan yang dihasilkan zat padat. Fluida menghasilkan tekanan yang menyebar ke segala arah. Tekanan inilah yang disebut dengan tekanan hidrostatis.
Mengutip dari buku Akselerasi Fisika Jilid 2, ada dua sifat tekanan hidrostatis yang penting diketahui, yaitu:
Tekanan hidrostatis menyebar ke segala arah.
Semakin dalam ke dalam fluida, semakin besar tekanannya.
Kamu bisa membuktikannya melalui percobaan sederhana. Ambillah botol air mineral bekas dan lubangi pada beberapa titik dengan ketinggian yang berbeda.
Setelah itu, kamu bisa mengisinya dengan air. Setelah itu, kamu akan melihat air akan keluar dari botol melalui lubang tersebut. Semakin tinggi posisi lubang, maka semakin lemah pancaran airnya.
Tekanan hidrostatik ini bisa kamu rasakan langsung saat menyelam. Saat ingin menyelami lautan yang lebih dalam, gaya yang dibutuhkan tentunya lebih besar, karena gaya hidrotatis yang menekan penyelam semakin besar.
Jika ingin menentukan tekanan hidrostatis, maka bisa menggunakan rumus dari tekanan hidrostatis di bawah ini:
Rumus mencari tekanan hidrostatis pada fluida merupakan di mana P adalah tekanan hidrostatis, ρ adalah massa jenis benda, g adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman.
Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada luas wadahnya, tetapi bergantung pada kedalaman suatu benda.
Mari kita berlatih mengerjakan contoh soal rumus tekanan hidrostatis di bawah ini:
Contoh Soal Rumus Mencari Besar Tekanan Hidrostatis
Pada sebuah pipa yang luasnya 2 cm kuadrat dengan tinggi pipa 0,7 meter terisi raksa. Jika massa jenis raksa 13.600 kg/m^3, tentukan tekanan hidrostatis oleh raksa dan gaya yang dihasilkan oleh raksa! (Gravitasi bumi 9,8 m/s^2)
Penyelesaian:
a) Tekanan hidrostatis
P = ρgh
= (13.600) (9,8) (0,7)
= 93.300 Pa
b) Gaya pada raksa
2 cm kuadrat = 0,0002 m kuadrat
P = F/A
F = PA
= (93.300) (0,0002)
= 18,66 N
Jadi, nilai tekanan hidrostatisnya 93.300 Pa dan gaya yang bekerja sebesar 18,66 N.
Itulah penjelasan mengenai rumus tekanan hidrostatis. Mencari rumus tekanan hidrostatis digunakan untuk menghitung tekanan yang dihasilkan oleh fluida.
(NSF)