Soal Dan Pembahasan Tekanan Hidrostatis

Cafeberita.com — Tekanan Hidro­sta­tik. Hukum uta­ma Hidro­sta­tik meny­atakan bah­wa besarnya tekanan hidro­sta­tik (Ph) pada sebarang titik yang ter­letak pada kedala­man yang seru­pa di dalam satu jenis zat cair yakni sama besar. Pem­ba­hasan rujukan soal ini beren­cana untuk mme­ban­tu murid menyak­sikan hubun­gan antara besaran-besaran dalam rumus tekanan hidro­sta­tis menyeru­pai menyak­sikan pen­garuh kedala­man kepa­da tekanan hidro­sta­tis yang diala­mi , tekanan hidro­sta­tis pipa U , dan perbe­daan ket­ing­gian per­mukaan cairan.

Tekanan hidro­sta­tik ialah tekanan total yang diberikan zat cair pada kedala­man ter­ten­tu. Keti­ka suatu baskom diisi den­gan zat cair , maka tekanan pada dasar bejanan yang dise­babkan oleh berat zat cair yang mem­bisu di atas­nya sang­gup dijum­lah den­gan rumus :

Bacaan Lain­nya

Ph = WA = ρc.g.h

Den­gan :
Ph = tekanan hidro­sta­tis pada kedala­man h (N/m2)
ρc = mas­sa jenis zat cair (kg/m3)
W = bera­ta zat cair (N)
A = luas bidang tekan (m2)
h = kedala­man zat cair dari per­mukaan­nya (m)

g = per­cepatan grav­i­tasi (m/s2).

KUMPULAN SOAL

  • Pem­ba­hasan Con­toh Soal men­ge­nai Hukum Archimedes
  • Pem­ba­hasan Con­toh Soal men­ge­nai Tegan­gan Per­mukaan
  • Pem­ba­hasan Con­toh Soal men­ge­nai Tekanan Hidro­sta­tis
  • Pem­ba­hasan Con­toh Soal men­ge­nai Hukum Pas­cal
  • Pem­ba­hasan Con­toh Soal men­ge­nai Gejala Kapi­lar­i­tas

Berdasarkan atu­ran uta­ma hidro­sta­tik yang menye­butkan bah­wa tekanan hidro­sta­tik di sebarang titik yakni sama besar , maka pada pipa beru­pa U yang diisi den­gan dua jenis zat cair yakni air dan minyak akan berlaku :
P1 = P2
ρ1.g.h1 = ρ2.g.h2

ρ1.h1 = ρ2.h2

Den­gan :
P1 = tekanan hidro­sta­tis akhir air (N/m2)
P1 = tekanan hidro­sta­tis akhir minyak (N/m2
ρ1 = mas­sa jenis air (kg/m3)
ρ2 = mas­sa jenis minyak (kg/m3)

h1  = ket­ing­gian air (m)
h2  = ket­ing­gian minyak (m)
tekanan hidrostatis

Selain tekanan hidro­sta­tis , pada kedala­man h dari per­mukaan juga ter­da­p­at tekanan udara luar sehing­ga tekanan total (mut­lak) pada kedala­man h ialah jum­lah dari tekanan hidro­sta­tis dan tekanan udara luar.

P = Po + Ph

Den­gan :
P = tekanan pada kedala­man h (N/m2
Po = tekanan atmos­fer (N/m2)
Ph = tekanan hidro­sta­tis pada kedala­man h (N/m2)

Con­toh Soal :

  1. Ten­tukan­lah tekanan hidro­sta­tis yang diala­mi oleh seekor ikan yang sedang ber­e­nang pada kedala­man 10 meter dari per­mukaan sun­gai.
    Pem­ba­hasan :
    Ph = ρ.g.h
    ⇒ Ph = 1000 (10) (10)
    ⇒ Ph = 100.000 N/m2
    ⇒ Ph = 105 N/m2
  2. Jika seo­rang penye­lam bera­da pada kedala­man 15 meter di bawah per­mukaan bahari , ten­tukan­lah tekanan total yang diala­mi penye­lam terse­but. Dike­tahui tekanan udara luar sebe­sar 105 N/m2.
    Pem­ba­hasan :
    P = Po + ρ.g.h
    ⇒ P = 105 + 1000 (10) (15)
    ⇒ P = 105 + 150.000 N/m2
    ⇒ P = 105 + 1 ‚5 x 105 N/m2
    ⇒ P = 2 ‚5 x 105 N/m2
  3. Sebuah pipa U diisi den­gan minyak dan Rak­sa. Jika ket­ing­gian rak­sa h1 yakni 1 ‚6 cm , maka ten­tukan­lah ket­ing­gian minyak (h2 ). Dike­tahui mas­sa jenis rak­sa dan minyak bertu­rut-turut yakni 13 ‚6 g/cm3 dan 0 ‚8 g/cm3.
    tekanan hidrostatis

    Pem­ba­hasan :
    P1 = P2
    ⇒ ρ1.g.h1 = ρ2.g.h2

    ⇒ ρ1.h1 = ρ2.h2
    ⇒ 13 ‚6 (1 ‚6) = 0 ‚8 h2
    ⇒ h2 = 21 ‚760 ‚8
    ⇒ h2 = 27 ‚2 cm.
  4. Ke dalam suatu pipa U dima­sukkan air dan minyak sehing­ga diraih kon­disi sta­bil menyeru­pai pada gam­bar di bawah ini. Mas­sa jenis air dan minyak bertu­rut-turut yakni 1000 kg/m3 dan 800 kg/m3. Ten­tukan­lah perbe­daan ket­ing­gian air dan minyak (Δh).
    tekanan hidrostatis

    Pem­ba­hasan :
    Sesuai den­gan atu­ran uta­ma hidro­sta­tik maka :
    ρ1.h1 = ρ2.h2
    ⇒ 1000 (8) = 800 h2
    ⇒ h2 = 8000800
    ⇒ h2 = 10 cm.

    Maka selisih tingginya yakni :
    Δh = h2 — h1
    ⇒ Δh = 10 — 8
    ⇒ Δh = 2 cm.

  5. Dari gam­bar di bawah ini , ten­tukan­lah per­samaan untuk menyelek­si mas­sa jenis zat cair keti­ga (ρ3).
    tekanan hidrostatis 3

    Pem­ba­hasan :
    Berdasarkan atu­ran uta­ma hidro­sta­tis , maka berlaku :
    PA = PB
    ⇒ P1 = P2 + P3
    ⇒ ρ1.g.h1 = ρ2.g.h2 + ρ3.g.h3
    ⇒ ρ1.h1 = ρ2.h2 + ρ3.h3

    ⇒ ρ3.h3 = ρ1.h1 − ρ2.h2

    Jadi , untuk mengkalku­lasikan mas­sa jenis zat cair keti­ga sang­gup digu­nakan per­samaan berikut :

    h3 = ρ1.h1 − ρ2.h2
            ρ3

Share ke Face­book »Share ke Twit­ter »
Cafeberita.com yakni blog men­ge­nai materi bela­jar. Gunakan Kolom Search atau pen­car­i­an untuk men­da­p­atkan materi bergu­ru yang ingin dipela­jari.

Pos terkait