Besar tekanan di definisikan sebagai gaya
tiap satuan luas. Apabila gaya sebesar F bekerja secara tegak lurus dan merata
pada permukaan bidang seluas A, tekanan ada permukaan itu dapat di rumuskan
sebagai berikut:
Keterangan :
P = tekanan (N/m2)
F = gaya (N)
A = luas (m2)
Satuan tekanan dalam SI adalah N/m2 atau disebut juga Pascal (Pa). untuk tekanan
udara kadang-kadang digunakan satuan atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), mmHg
(atau torr dari Torricelli) atau milibar (mb).
Aturan konversinya adalah sebagai berikut :
1 mb = 10-3 bar
1 bar = 105 Pa
1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa
1 mmHg = 1 torr = 1,316 x 10-3 atm = 133,3 Pa
B.
Tekanan Hidrostatik
Pada zat padat, tekanan yang di hasilkan
hanya ke arah bawah (jika pada zat padat tidak diberikan gaya luar lain, pada
zat padat hanya bekerja gaya gravitasi) sedangkan pada fluida, tekanan yang di
hasilkan menyebar ke segala arah.
Tekanan di dalam zat cair disebabkan oleh
adanya gaya gravitasi yang bekerja pada tiap bagian zat cair, besar tekanan itu
bergantung pada kedalaman, makin dalam letak suatu bagian zat cair, semakin
besar tekanan pada bagian itu. Tekanan di dalam fluida tak bergerak yang
diakibatkan oleh adanya gaya gravitasi disebut tekanan hidrostatika.
Teori tentang tekanan hidrostatika juga
dapat dijelaskan dengan mengamati bejana atau gelas yang berisi air sebagai
contohnya. Perhatikanlah gambar berikut ini:
Sehingga besar tekanan pada alas bejana
adalah:
Jadi, besarnya tekanan hidrostatik secara umum di rumuskan dengan
jika tekanan armosfer di permukaan zat cair itu adalah P0 maka tekanan mutlak pada tempat atau titik yang berada pada kedalaman h adalah
Gaya hidrostatik pada alas bejana ditentukan
dengan rumus sebagai berikut
Sedangkan untuk satu jenis zat cair besar tekanan di dalamnya tergantung pada kedalamannya. Setiap titik yang berada pada kedalaman sama akan mengalami tekanan hidrostatik yang sama pula.
"Tekanan hidrostatik pada
sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat
cair yang diam, besarnya sama."
Pernyataan di
atas dikenal sebagai hukum utama hidrostatika. Perhatikan gambar berikut:
Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :
PA = PB
= PC
PD = PE
Hukum utama
hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan masa jenis zat cair dengan menggunakan
pipa U. Perhatikanlah gambar berikut!
Dalam hal ini, dua cairan yang digunakan
tidak akan tercampur. Pipa U mula-mula diisi dengan zat cair yang sudah
diketahui massa jenisnya, kemudian salah satu kaki dituangi zat
cair yang di cari massa jenisnya hingga setinggi h1. Kemudian,
tarik garis mendatar AB sepanjang pipa. Ukur tinggi zat cair mula-mula di atas
garis AB (misal : h2)
Menurut hukum utama hidrostatika, tekanan di A sama dengan di B.
Tekanan Hidrostatis
adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat
air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan.
p = 
….. (1) di mana :
….. (1) di mana :
p = tekanan
(Pa)
F = gaya (N)
A = luas
bidang tekan (m2)
Sifat tekanan hidrostatis adalah :
- Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair, tekanannya semakin besar.
- Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama.
- Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.
Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah
ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.
h
Besarnya tekanan hidrostatis :
p = 
….. (1)
….. (1)
karena gaya (F) yang bekerja adalah merupakan gaya
berat zat cair (w) yang berada di atasnya, sedangkan w = m.g ,maka persamaan
(1) menjadi …
p = 
p = 
…. (2)
…. (2)
massa ( m ) zat cair, apabila dihubungkan dengan massa
jenis (ρ) dan volume (V) menjadi :
m = ρ . V maka,
karena V/A merupakan pembagian antara volume dengan
luas bidang yang akan menghasilkan komponen tinggi (kedalaman) sehingga tekanan hidrostatis dirumuskan
sebagai ,
V = luas alas x tinggi = A . h
p = 
…. (3)
…. (3)
p = ρ . g . h …. (4)
dimana :
p = tekanan hidrostatis (N/m2) = Pascal
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
h = kedalaman zat cair (m)
Besarnya tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh
bentuk wadah zat cair. Hal ini dinyatakan dalam hukum hidrostatis yang berbunyi
“ tekanan hidrostatis di setiap titik pada bidang datar di dalam zat cair
sejenis yang berada dalam kesetimbangan adalah sama. Alat yang digunakan untuk
mengamati tekanan hidrostatis disebut hartl.
Tekanan
hidrostatik juga merupakan apa yang diberikan oleh cairan ketika sedang dalam
keadaan diam. Ketinggian kolom cairan, massa jenis cairan berbanding
lurus dengan tekanan hidrostatik.
Sifat hidrostatik cairan tidak konstan dan faktor-faktor utama yang mempengaruhi itu adalah massa jenisa cairan dan gravitasi lokal. Kedua jumlah ini perlu diketahui untuk menentukan tekanan hidrostatik dari cairan tertentu.
Rumus untuk menghitung tekanan hidrostatik dalam kolom cairan dalam satuan SI adalah:
Tekanan hidrostatik (Pa, N / m2) = Tinggi (m) x massa jenis (kg / m3) x gravitasi(m / s2)
Massa jenis cairan akan bervariasi sesuai dengan perubahan suhu sehingga ini sering dikutip bersama, misalnya massa jenis H2O @ 4 derajat C.
Gravitasi lokal tergantung pada posisi lintang dan ketinggian di atas permukaan laut.
Untuk kenyamanan standar yang paling umum untuk menghitung digunakan gravitasi 9,80665 m / s2. Massa jenis air murni pada suhu 4 derajat C sangat dekat dengan 1000 kg / m3 dan karena ini telah diadopsi sebagai standar massa jenis air. Alasan lain untuk pentingnya memilih 4 derajat C adalah bahwa hal itu sangat dekat dengan suhu air saat mencapai massa jenis maksimum.
Singkatnya tekanan hidrostatik adalah metode yang sangat nyaman untuk
berhubungan tekanan untuk ketinggian cairan tetapi mereka bukan satuan
tekanan absolut dan tidak selalu jelas berapa massa jenis/ suhu yang
telah diasumsikan dalam derivasi mereka, jadi sangat berhati-hati ketika
menggunakan mereka untuk tingkat pengukuran presisi tinggi. Bahkan
beberapa lembaga yang mencegah penggunaan mereka karena alasan yang
telah disebutkan di atas.
Sifat hidrostatik cairan tidak konstan dan faktor-faktor utama yang mempengaruhi itu adalah massa jenisa cairan dan gravitasi lokal. Kedua jumlah ini perlu diketahui untuk menentukan tekanan hidrostatik dari cairan tertentu.
Rumus untuk menghitung tekanan hidrostatik dalam kolom cairan dalam satuan SI adalah:
Tekanan hidrostatik (Pa, N / m2) = Tinggi (m) x massa jenis (kg / m3) x gravitasi(m / s2)
Massa jenis cairan akan bervariasi sesuai dengan perubahan suhu sehingga ini sering dikutip bersama, misalnya massa jenis H2O @ 4 derajat C.
Gravitasi lokal tergantung pada posisi lintang dan ketinggian di atas permukaan laut.
Untuk kenyamanan standar yang paling umum untuk menghitung digunakan gravitasi 9,80665 m / s2. Massa jenis air murni pada suhu 4 derajat C sangat dekat dengan 1000 kg / m3 dan karena ini telah diadopsi sebagai standar massa jenis air. Alasan lain untuk pentingnya memilih 4 derajat C adalah bahwa hal itu sangat dekat dengan suhu air saat mencapai massa jenis maksimum.
ilustrasi tekanan Hidrostatik
Pengertian dan definisi tekanan Hidrostatik.
Tekanan Hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada
pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.
Besarnya tekanan ini bergantung kepada ketinggian zat cair, massa jenis
dan percepatan gravitasi. Tekanan Hidrostatika hanya berlaku pada zat
cair yang tidak bergerak. Sedangkan tekanan zat cair yang bergerak akan
dipelajari lebih lanjut dalam Mekanika Fluida
Tekanan pada zat cair secara umum dibedakan menjadi dua jenis tekanan,
yakni tekanan zat cair yang tidak bergerak (tekanan hidrostatis) dan
tekanan zat cair yang bergerak (mengalir). Secara konseptual tekanan
hidrostatis adalah tekanan yang berlaku pada fluida atas dasar Hukum Pascal.
Tekanan Hidrostatik dirumuskan sebagai berikut
p = ρ x g x h |
Keterangan:
P= Tekanan Hidrostatik (N/m2)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
Contoh Soal:
Sebuah gelas berisi air setinggi 20 cm, massa jenis air adalah 1 g/cm3.
dan percepatan gravitasi yang berlaku di daerah tersebut adalah 10
m/det2. Berapakah tekanan air pada dasar gelas tersebut?
Jawaban Soal:
Diketahui : Tinggi gelas (h)= 20 cm = 0,2 m, massa jenis air (ρ) = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3, percepatan gravitasi (g)= 10 m/det2
Ditanya : Tekanan Hidrostatik air (P)
Dijawab : p = ρ x g x h
maka:
| P = 1000 m3 x 10 m/ det2 x 0,2 m P = 2000 N/m2 |
Pengertian dan definisi tekanan Hidrostatik.
Tekanan Hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada
pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.
Besarnya tekanan ini bergantung kepada ketinggian zat cair, massa jenis
dan percepatan gravitasi. Tekanan Hidrostatika hanya berlaku pada zat
cair yang tidak bergerak. Sedangkan tekanan zat cair yang bergerak akan
dipelajari lebih lanjut dalam Mekanika Fluida
Tekanan pada zat cair secara umum dibedakan menjadi dua jenis tekanan,
yakni tekanan zat cair yang tidak bergerak (tekanan hidrostatis) dan
tekanan zat cair yang bergerak (mengalir). Secara konseptual tekanan
hidrostatis adalah tekanan yang berlaku pada fluida atas dasar Hukum Pascal.
Tekanan Hidrostatik dirumuskan sebagai berikut
p = ρ x g x h |
Keterangan:
P= Tekanan Hidrostatik (N/m2)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
Contoh Soal:
Sebuah gelas berisi air setinggi 20 cm, massa jenis air adalah 1 g/cm3.
dan percepatan gravitasi yang berlaku di daerah tersebut adalah 10
m/det2. Berapakah tekanan air pada dasar gelas tersebut?
Jawaban Soal:
Diketahui : Tinggi gelas (h)= 20 cm = 0,2 m, massa jenis air (ρ) = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3, percepatan gravitasi (g)= 10 m/det2
Ditanya : Tekanan Hidrostatik air (P)
Dijawab : p = ρ x g x h
maka:
| P = 1000 m3 x 10 m/ det2 x 0,2 m P = 2000 N/m2 |
Pengertian dan definisi tekanan Hidrostatik.
Tekanan Hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada
pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.
Besarnya tekanan ini bergantung kepada ketinggian zat cair, massa jenis
dan percepatan gravitasi. Tekanan Hidrostatika hanya berlaku pada zat
cair yang tidak bergerak. Sedangkan tekanan zat cair yang bergerak akan
dipelajari lebih lanjut dalam Mekanika Fluida
Tekanan pada zat cair secara umum dibedakan menjadi dua jenis tekanan,
yakni tekanan zat cair yang tidak bergerak (tekanan hidrostatis) dan
tekanan zat cair yang bergerak (mengalir). Secara konseptual tekanan
hidrostatis adalah tekanan yang berlaku pada fluida atas dasar Hukum Pascal.
Tekanan Hidrostatik dirumuskan sebagai berikut
p = ρ x g x h |
Keterangan:
P= Tekanan Hidrostatik (N/m2)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
Contoh Soal:
Sebuah gelas berisi air setinggi 20 cm, massa jenis air adalah 1 g/cm3.
dan percepatan gravitasi yang berlaku di daerah tersebut adalah 10
m/det2. Berapakah tekanan air pada dasar gelas tersebut?
Jawaban Soal:
Diketahui : Tinggi gelas (h)= 20 cm = 0,2 m, massa jenis air (ρ) = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3, percepatan gravitasi (g)= 10 m/det2
Ditanya : Tekanan Hidrostatik air (P)
Dijawab : p = ρ x g x h
maka:
| P = 1000 m3 x 10 m/ det2 x 0,2 m P = 2000 N/m2 |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar