Materi Fisika SMA – Rumus Tekanan Hidrostatis

AhmadDahlan.Net – Pernahkah kalian menyelam atau berenang? Tahukah kalian, berenang di permukaan jauh lebih mudah daripada kalian berenang pada kedalaman tertentu. Hal ini karena tekanan hidrostatis pada permukaan air lebih rendah dari pada tekanan di dalam air. Semakin dalam kita berenang, semakin besar pula tekanan hidrostatisnya. Berikut penjelasan yang lebih lengkap mengenai tekanan hidrostatis.

A. Pengertian Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang dikerahkan oleh fluida pada setiap titik karena adanya gaya gravitasi. Tekanan hidrostatis dipengaruhi oleh massa jenis fluida. Selain itu, tekanan hidrostatis juga dipengaruhi oleh kedalaman benda dari permukaan fluida. Semakin besar kedalaman dari fluida, semakin besar pula tekanan hidrostatisnya.

Penerapan konsep dari tekanan hidrostatis ini dapat dilihat dari penempatan botol infus di tempat yang tinggi. Semakin tinggi penempatan botol infus, semakin besar tekanan yang terjadi, sehingga dapat mempermudah cairan infus masuk kedalam aliran darah.

B. Persamaan Tekanan Hidrostatis

Pada bejana tertutup atau ketika tekanan atmosfer diabaikan, tekanan hidrostatis dapat dihitung menggunakan persamaan :

P_h=ρ×g×h

keterangan,
P : tekanan (Pa)
ρ : massa jenis (kg/m³)
g : percepatan gravitasi (m/s²)
h : ketinggian (m)

Untuk menghitung tekanan hidrostatis pada daerah atau tempat terbuka seperti danau, laut, dan sebagainya digunakan persamaan :

P_t=P_0+ρgh

keterangan,
P_t : tekanan hidrostatis total (Pa)
P₀ : tekanan atmosfer (10⁵ Pa)
ρ : massa jenis (kg/m³)
g : percepatan gravitasi (m/s²)
h : ketinggian (m)

C. Contoh Soal

Seorang penyelam menyelam hingga kedalaman 2 m di dalam laut. Apabila massa jenis dari air laut adalah 1000 kg/m³, hitunglah besar tekanan yang dirasakan penyelam tersebut!

Pembahasan

Dik :
h = 2 m
ρ = 1000 kg/m³

Dit :
P_h = ?

Pembahasan :

P_t=P_0+ρgh

P_t=10^5\ Pa+(1000\ kg/m^3)(10\ m/s^2)(2\ m)

P_t=10^5\ Pa+20000\ Pa

P_t=10^5\ Pa+0,2×10^5\ Pa

P_h=1,2×10^5\ Pa

Jadi tekanan yang dirasakan oleh penyelam tersebut adalah 1,2 × 10⁵ Pa