Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis beserta Contoh Soalnya

Ilustrasi Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis, sumber gambar: Unsplash/Anne spratt

Cara menghitung tekanan hidrostatis perlu diketahui untuk menilai tekanan yang dialami fluida pada tingkat kedalaman tertentu. Metode penghitungan ini bisa diaplikasikan ke dalam berbagai bidang, mulai dari kimia, geologi, teknik sipil, dan lain-lain.

Secara umum, tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang diberikan fluida atau zat cair dalam kondisi diam karena gaya gravitasi. Selain mengetahui cara menghitungnya, penting sekali untuk mempelajari contoh soal tekanan hidrostatis agar lebih paham.

Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis

Ilustrasi Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis, sumber gambar: Unsplash/Chatryn

Mengutip buku Rangkuman Lengkap Fisika: SM/MTs Kelas 7/8/9 oleh Tim Guru Indonesia (2016), tekanan hidrostatis adalah tekanan zat cair dari segala arah pada suatu benda yang disebabkan oleh adanya gravitasi. Cara menghitung tekanan hidrostatis yakni sebagai berikut:

1. Identifikasi Informasi

Pastikan informasi terkait massa jenis zat cair (ρ), percepatan gravitasi (g), dan kedalaman dari permukaan zat cair (h) telah diketahui. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam proses perhitungan.

2. Konversi Satuan

Pastikan semua satuan yang dipakai konsisten dan sesuai dengan Sistem Internasional (SI). Jika terdapat satuan yang berbeda, maka harus dikonversikan terlebih dahulu. Contohnya, jika kedalaman dalam bentuk centimeter, maka harus diubah terlebih dahulu ke meter.

3. Aplikasikan Rumus

Selanjutnya, gunakan rumus tekanan hidrostatis. Adapun rumus tersebut antara lain:

P = ρ × g × h

Keterangan:

Pₕ = tekanan hidrostatis (N/m² atau Pascal [Pa])

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)

h = kedalaman zat cair dari dasar tempatnya (m)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

Selanjutnya, masukkan nilai-nilai yang sudah diidentifikasi dan konversikan ke dalam rumus tersebut. Hitung secara manual atau dengan kalkulator untuk memudahkan proses ini, apalagi jika terdapat angka desimal.

4. Periksa Satuan

Pastikan hasil akhir yang didapatkan mempunyai satuan yang benar, yakni Pascal (Pa) atau N/m². Jika ingin mengubah ke satuan tekanan lain, lakukan konversi yang tepat.

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

Ilustrasi Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis, sumber gambar: Unsplash/Joa Crus

Agar lebih paham, simak contoh soal tekanan hidrostatis berikut ini:

1. Sebuah bak diisi air dengan penuh dan suatu benda tenggelam di ketinggian 80 cm. Massa jenis airnya 1 g/cm³ dan percepatan gravitasinya 10 m/s². Tentukan tekanan hidrostatis tersebut!

Diketahui:

ρ = 1 g/cm³ = 1.000 kg/m³

h = 80 cm = 0,8 m

g = 10 m/s²

Penyelesaian:

Ph = ρ × g × h

= 1.000 × 10 × 0,8

= 8.000

Jadi, tekanan hidrostatis pada benda yang tenggelam tersebut adalah 8.000 Pa atau N/m².

2. Permukaan air di dalam tandon mempunyai perbedaan ketinggian dengan keran sebesar 5 m. Apabila massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasinya 10 m/s², berapakah tekanan hidrostatis pada keran?

Diketahui:

Penyelesaian:

ρ = 1.000 kg/m³

h = 5 m

g = 10 m/s²

Penyelesaian:

Rumus tekanan hidrostatis = ρ × g × h

= 1.000 × 5 × 10

= 50.000

Jadi, tekanan hidrostatis pada keran yaitu 50.000 N/m² atau Pa.

Baca juga: Cara Memperkecil Tekanan Hidrostatis pada Dasar Bejana

Cara menghitung tekanan hidrostatis dan contoh soal yang dijelaskan di atas bisa dipelajari secara mandiri. Semakin banyak berlatih mengerjakan soal, maka materi ini akan lebih mudah dipahami. (DLA)