Pengertian dan Rumus Tekanan Hidrostatis

 14 Oct 2019  Bima P

Pengertian dan Rumus Tekanan Hidrostatis

tekanan air pada gelas - Image from phys.org

Kembali lagi dengan kami wajibbaca.com dan pada kesempatan kali ini kami akan membahas materi fisika dalam artikel kami. Materi fisika kali ini adalah tentang tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis juga dapat diukur dengan sebuah rumus.

Rumus tekanan hidrostatis atau disebut juga tekanan hidrostatik ini bertujuan untuk menghitung tekanan air pada titik ukur manapun.

Mari kita simak pengertian dan rumus tekanan hidrostatis di bawah.

Pengertian Tekanan Hidrostatis

1. Pengertian tekanan

Tekanan yaitu satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan ini juga seringkali digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu gas atau cairan. Satuan volume (isi) dan suhu merupakan contoh satuan yang dapat dihubungkan dengan satuan tekanan.

2. Pengertian tekanan hidrostatis

Tekanan Hidrostatis atau disebut juga dengan tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diberikan oleh air ke semua arah pada titik ukur manapun akibat adanya gaya gravitasi. Tekanan hidrostatis akan terus meningkat bergantung pada bertambahnya kedalaman yang diukur dari permukaan air.

Tekanan Hidrostatis juga dapat diartikan sebagai tekanan yang diakibatkan oleh zat cair yang diam pada suatu kedalaman tertentu. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah ketinggian zat cair, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi bumi.

Akibat gaya gravitasi, berat partikel air akan menekan partikel dibawahnya, dan begitu pula partikel-partikel air di bawahnya akan saling menekan hingga ke dasar air sehingga tekanan di bawah akan lebih besar dari tekanan diatas. 

Jadi, semakin dalam kita menyelam dari permukaan air, maka akan semakin banyak volume air yang ada di atas kita dengan permukaan air sehingga tekanan yang diberikan air pada tubuh kita (tekanan hidrostatis) akan semakin besar.

Pada titik tekanan kedalaman berapapun tekanan hidrostatis tidak akan dipengaruhi oleh berat air, luasan permukaan air, ataupun bentuk bejana air. Tekanan hidrostatis tersebut akan menekan ke segala arah. Newton per meter kuadrat (N/m2) atau Pascal (Pa) merupakan satuan tekanan.

Baca Juga :

1. Pengertian dan Macam Macam Hukum Termodinamika
2. Pengertian Hukum Kekekalan Energi
3. Pengertian Serta Rumus Keseimbangan Benda Tegar dan Titik Berat

Sifat Sifat Tekanan Hidrostatis

  • Jika letak suatu titik semakin dalam dari permukaan zat cair, maka tekanannya akan semakin besar.​
  • Tekanan hidrostatik berbanding lurus dengan kedalaman air tersebut.
  • Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.
  • Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama.
  • Tekanan hidrostatis akan sangat bergantung pada gravitasi.
  • Tekanan hidrostatis tidak akan bergantung pada bentuk wadah.
  • Tekanan hidrostatis juga akan bergantung pada massa jenis zat cair.

Rumus Tekanan Hidrostatis

Pengertian dan Rumus Tekanan Hidrostatis

gambaran tekanan hidrostatis - Image from rumusrumus.com

Phidro = ρ.g.h

Keterangan:

  • ρ yaitu massa jenis air (untuk air tawar, ρ = 1.000 kg/m3)
  • ​h yaitu titik kedalaman yang diukur dari permukaan air
  • g yaitu besar percepatan gravitasi (g=9,8 m/s2)

Rumus tersebut berguna untuk menghitung nilai tekanan hidrostatis pada bejana tertutup.

Jika ingin menghitung besar total tekanan pada suatu titik di bawah permukaan air pada tempat terbuka seperti misalnya pada danau dan laut dan segala kontainer/wadah terbuka, maka perlu menambahkan besar tekanan atmosfer pada perhitungan. 

Dapat disimpulkan, total tekanan hidrostatis pada saat kondisi terbuka bernilai sama dengan tekanan hidrostatis air pada titik tersebut ditambah besar tekanan yang bekerja pada permukaan air yang dirumuskan dengan:

Pengertian dan Rumus Tekanan Hidrostatis

rumus 2 - Image from rumusrumus.com

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

Soal 1

Tekanan atmosfer pada permukaan laut sebesar 1,01 x 105 Pa. Kenapa kita tidak merasakan tekanan atmosfer menekan tubuh kita?

  • a) Besar tekanan atmosfer dianggap nol karena gravitasi\
  • ​b) Kita telah terbiasa dengan tekanan atmosfer sejak kita lahir
  • c) Cairan pada tubuh kita menekan keluar tubuh dengan gaya yang sama besar
  • d) Gaya gravitasi meniadakan rasa akan adanya tekanan

Penyelesaian:

Jawaban yang benar adalah C.

Darah dan cairan yang ada dalam tubuh manusia memberikan tekanan yang sama besar dengan tekanan atmosfer keluar tubuh. Karena tekanan yang menekan keluar di dalam tubuh sama dengan tekanan atmosfer yang menekan tubuh, maka kita tidak merasakan adanya tekanan atmosfer yang senantiasa menekan tubuh kita.

Soal 2

Tekanan hidrostatis pada titik di suatu kedalaman air bergantung pada:

  • a) Berat total​
  • b) Luas permukaan
  • c) Jarak terhadap permukaan air
  • d) Semua jawaban di atas

Penyelesaian:

Jawaban yang benar adalah C.

Sesuai dengan rumus tekanan hidrostatis Phidro= p.g.h, maka yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah jarak terhadap permukaan air dan massa jenis fluida tersebut. (air laut memiliki massa jenis yang sedikit lebih besar dibanding air tawar)