Subscribe via RSS Feed

TEKANAN HIDROSTATIS

[ 0 ] October 17, 2017 |

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dilakukan oleh zat cair atau fluida.

Secara umum tekanan adalah hasil bagi dari gaya/berat dengan luas bidang tekan, dirumuskan

P=\frac{F}{A}  atau P=\frac{W}{A}

F = gaya (N)

A = luas bidang tekan (m²)

P = tekanan (N/m²)

Image result for tekanan hidrostatis

Zat cair dalam bejana memiliki berat / gaya

W = m x g  .................(1)

Massa zat cair dihitung dengan

massa = volume x massa jenis

m = V x ρ .........................(2)

volume dapat dihitung

V = luas alas x tinggi

V = A x h .......................(3)

dengan mensubtitusi persamaan (3) ke (2)

m = A x h x ρ................(4)

W = A x h x ρ x g

maka besar tekanan hidrostatis

P_{h}=\frac{A\times h\times \rho \times g}{A}

P_{h}=h\times \rho \times g

h = tinggi (m)

ρ = massa jenis (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

Ph = tekanan hidrostatis (N/m²)

Sifat tekanan hidrostatis

Image result for tekanan hidrostatis

Makin dalam suatu dalam fluida maka makin besar tekanannya (lihat no 3)

Contoh soal

Perhatikan gambar berikut

Image result for tekanan hidrostatis

Berapa besar tekanan hidrostatis yang dialami seekor ikan dalam akuarium?

Penyelesaian

1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

h = 60 - 25

h = 35 cm = 0,35 m

g = 10 m/s²

Ph =.....?

P_{h}=h\times \rho \times g

P_{h}=0,35\times 1000 \times 10

P_{h}=3500 N/m^{2}

SOAL

Perhatikan gambar berikut

Image result for tekanan hidrostatis

berpa besar tekanan yang  dialami oleh ikan?

h = 14 - 4

h = 10 cm = 0,1 m

ρ = 1000 lg/m³

g = 10 m/s²

Ph = .....?

P_{h}=h\times \rho \times g

P_{h}=0,1\times 1000 \times 10

P_{h}=1000 \ N/m^{2}

HUKUM BEJANA BERHUBUNGAN

 

https://dparamitadewi.files.wordpress.com/2013/04/slide2-1.png

Jika bejana berhubungan diisi dengan fluida yang sama maka permukaan fluida disemua tempat rata dan mendatar, asalkan tidak ada pipa kapiler/rambut diantaranya. Tekanan disemua pipa sama besar.

Jika terdapat pipa kapiler  atau pipa rambut maka posisi permukaan fluida seperti gambar

https://wawanfisika.files.wordpress.com/2010/09/kapilaritas.jpg

Pada gambar kiri bejana yang ada pipa kapilernya diisi dengan air, permukaan air di pipa kapiler lebih tinggi.

Pada gambar kanan bejana yang ada pipa kapilernya diisi dengan raksa, permukaan raksa di pipa kapiler lebih rendah.

HUKUM PASCAL

Hukum ini  mempelajari tekanan zat cair dalam ruang tertutup.

http://rumushitung.com/wp-content/uploads/2014/10/bejana-berhubungan.png

Gaya di pipa yang luasnya A1 adalah F1, diteruskan tekanannya kesegala arah sama besar .

Jadi setiap titik pada pipa mendapat tekanan yang sama, dengan demikian semua bagian pipa mendapat tekanan yang sama.

P1 = P2

\frac{F_{1}}{A_{1}}=\frac{F_{2}}{A_{2}}

CONSO

A=50 cm²

B=0,5 m² = 0,5 x 10000= 5000cm²

F_{A}=4 N

F_{B}=......?

\frac{F_{A}}{A}=\frac{F_{B}}{B}

\frac{4}{50}=\frac{F_{B}}{5000}

50\times F_{B}=20.000

F_{B}=\frac{20000}{50}=400N

CONSO

Perhatikan gambar

Image result for hukum pascal smp

A1 =5 cm²

A2=2000 cm²

F2 = 25000N

F1 = ................?

\frac{F_{1}}{A_{1}}=\frac{F_{2}}{A_{2}}

\frac{F_{1}}{5}=\frac{25000}{2000}

2\times F_{1}=5\times 25

2\times F_{1}= 125

F_{1}=\frac{125}{2}=62,5N

Perhatikan gambar bejana berhubungan di bawah ini

Image result for hukum utama hidrostatika

A dan B diisi dengan fluida yang sama akibatnya keduanya sama tinggi dengan tekanan yang sama.

Related image

Bila kedua pipa diisi dengan dua jenis fluida yang tidak sama seperti gambar maka tinggi kedua pipa tidak sama namun tekanan di kedua pipa sama.

P_{A}=P_{B}

tekanan di A sama dengan tekanan hidrostatis setinggi h_{A} yaitu

P_{A}= \rho_{A}\times h_{A} \times g

sama dengan di B

P_{B}= \rho_{B}\times h_{B} \times g

\rho_{A}\times h_{A} \times g=\rho_{A}\times h_{A} \times g

\rho_{A}\times h_{A} =\rho_{A}\times h_{A}

 

CONTOH

Perhatikan gambar bejana berhubungan di bawah ini

Related image

 

jika tinggi minyak pada pipa kiri 15 cm, berapakah tinggi air di pipa kanan?ρ air = 1000 kg/m³, ρ minyak = 800 kg/m³

Penyelesaian

hm = 15 cm

ρ minyak = 800 kg/m³

ρ air = 1000 kg/m³

Dit : h_{A}

\rho_{minyak}\times h_{minyak} =\rho_{air}\times h_{air}

800\times 15 =1000\times h_{air}

12000 =1000\times h_{air}

h_{air}=\frac{12000}{1000}= 12 \ cm

SOAL

Perhatikan gambar di bawah ini

https://1.bp.blogspot.com/-FXFZssiD0zs/WHHJbmc3ySI/AAAAAAAANHk/kwO8101WyjsEdb4oro0VWvfXsmZvLf8dwCLcB/s1600/contoh-soal-dan-jawaban-tekanan-hukum-pascal-2.image.jpg

Tinggi air raksa yang massa jenisnya 13600 kg/m³ pada pipa kanan adalah 2 cm , fluida X pada pipa kiri tingginya 8 cm , hitunglah massa jenis fluida X?

ρ raksa = 13600 kg/m³

h raksa = 2 cm

h x = 8 cm

\rho_{x}.h_{x}=\rho_{raksa}.h_{raksa}

\rho_{x}.8=13600.2

Category: Fisika SMP, kelas VIII

About reza suherfy:

Muhammad Reza Suherfy Pane
Lahir : Medan 29 Juli 1962
SMA : SMA Prayatna Medan angkatan ’81
Kuliah : IKIP Jakarta,Fakultas Teknik ,Jurusan Teknik Elektronika
Mengajar dibilangan Jakarta Selatan
Situs ini jauh dari sempurna bantuan dari sana sini sangat dibutuhkan, tetapi ini bagian dari perjuanganku untuk mempermudah para siswa yang ingin menuntut ilmu. Semoga ALLAH meridhoi amiiiiin

View author profile.

Leave a Reply




If you want a picture to show with your comment, go get a Gravatar.