Tekanan Hidrostatis: Pengertian, Rumus, Soal dan Contoh Penerapannya di Kehidupan Sehari-hari

JAKARTA, iNews.id - Tekanan hidrostatis dapat kita jumpai dalam mata pelajaran fisika. Selain dalam pelajaran, materi ini juga sering bersinggungan pada kehidupan kita sehari-hari.

Apa Itu Tekanan Hidrostatis Rumus dan Contoh Soal?

Melansir buku ‘Rumus Pocket Fisika SMA’, tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dapat terjadi pada kedalaman tertentu. Sederhananya, tekanan hidrostatis merupakan besarnya gaya tekan zat cair yang dialami oleh alas bejana tiap satuan luas.

Baca Juga

Pecahkan Rekor, Telur Faberge yang Dibuat untuk Tsar Rusia Terakhir Terjual Rp503 Miliar

Tekanan hidrostatis Contoh dalam Kehidupan Sehari-hari 

• - Lubang kuras bak mandi
  Lubang kuras bak mandi biasa berada di bagian bawah bak. Mengapa demikian? Hal ini dikarenakan tekanan pada zat cair atau air lebih besar di bawah dibandingkan jika diletakan di atas.
• - Penyelam 
  Saat menyelam di laut maupun di kolam renang pasti kepala dan badan kita terasa berat. Hal ini disebabkan adanya tekanan hidrostatis dalam air. Semakin besar tenaga kita dalam air maka tekanan yang ada pada air akan semakin besar.
• - Bagian dasar bendungan
  Bendungan biasa digunakan untuk memantau debit air dan juga sebagai penahan laju air. Ternyata bangunan ini juga menerapkan tekanan hidrostatis di dalamnya. Hal ini bisa dilihat pada bagian dasar bendungan yang dibuat lebih tebal dibanding bagian atas (untuk menahan tekanan air).

Rumus Tekanan Hidrostatis

• Ph = F/A = mg/A = pVg/A = PAhg/A

Keterangan:

Baca Juga

Rumus Daya Listrik Fisika Beserta Soal serta Jawabannya

P = pgh
p = massa jenis (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/det2)
h = kedalaman (m)

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

1. Sebuah tabung gelas berisi air setinggi 20 cm, massa jenis air 1 g/m3, dan percepatan gravitasi 10 m/det2. Berapakan tekanan air pada dasar tabung gelas tersebut?

Baca Juga

Rumus Percepatan Fisika: Rata-rata dan Sesaat 

Jawaban: 
h = 20 cm = 0,2 m
p = 1 gcm3 = 1 x 10-3kg10-6m3 = 1.000 kg/m3
g = 10 m/det2

Jadi, tekanan air pada dasar tabung gelas sebagai berikut

P  = pgh
 = 1.000 kg/m3 x 10 m/det2 x 0,2 m
 = 2.000 N/m2

2. Pada sebuah bejana yang tingginya 40 cm terpasang pengindera tekanan yang terletak di kedalaman 25 cm. Bila massa jenis air 1.000 kg/m3dan besar gaya gravitasi bumi 10 N/kg, tekanan yang dihasilkan dari pengindera tekanan itu adalah

Jawaban:
h = 25 cm = 0,25 m
p = 1.000 kg/m3
g = 10 N/kg

Jadi tekanan hidrostatisnya
P  = pgh
 = 1.000 x 10 x 0, 25
 = 2.500 M/m2

3. Sebuah permukaan air dalam tandon memiliki perbedaan ketinggian dengan keran sebesar 5 m. Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan tekanan hidrostatis pada keran

Jawaban:
h = 5 m
p = 1.000 kg/m3
g = 10 m/s2

Jadi tekanan hidrostatis pada keran adalah
P  = pgh
 = 1.000 x 10 x 5
 = 50. 000 N/m3

4. Pipa U mula-mula berisi air dengan massa jenis 1.000  kg/m3, kemudian pada salah satu kakinya dituangkan minyak yang massa jenisnya 800 kg/m3 . Apabila perbedaan tinggi air pada kedua kaki bejana 10 cm, berapa tinggi minyak di dalam pipa?

Jawaban:
pa = 1.000 kg/m3
pm = 800  kg/m3
ha = 10 cm = 0,1 m

Tinggi minyak di dalam pipa U diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut
paha  = pmhm
hm = (papm) ha= ( 1.000 kg/m3800  kg/m3) (0,1 m)
 =0,125 m = 12,5 cm

5. Sebuah bak mandi berbentuk persegi panjang memiliki panjang 2 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m. Bak air tersebut berisi 50 liter air (pair= 103kg m-3), jika g = 10 ms-2. Tentukan tekanan hidrostatis pada dasar bak.

Jawaban:
Luas alas = panjang x lebar
A  = 2 m x 1 m
  = 2 m2

V  = 50 liter = 0,50 m3
Jadi, h   = VA = 0, 05 m3 2 m2
  = 0, 25 m

P  = pgh
 = (103kg m-3) (10 ms-2) (0,025 m)
 = 250 Pa

Demikian artikel mengenai tekanan hidrostatis. Semoga bisa bermanfaat ya!

Editor: Puti Aini Yasmin