Tekanan Hidrostatis Hukum Pascal

2.6 Tekanan pada zat cair

Tekanan merupakan suatu besaran yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang tiap satuan luas bidang. Bidang atau permukaan yang dikenai gaya disebut bidang tekan, sedangkan gaya yang diberikan pada bidang tekan disebut gaya tekan. Secara matematis tekanan dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut. Keterangan: P : tekanan atau Pa F : gaya N A : luas bidang tekan Definisi tekanan pada persamaan di atas menunjukkan bahwa ketika luas penampang lebih kecil maka tekanan bertambah besar Krisno et al., 2008: 234.

2.6.1 Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan dalam zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Tekanan hidrostatis memiliki sifat sebagai berikut: a Pada kedalaman atau ketinggian yang sama, tekanan hidrostatis sama besar. b Makin besar kedalaman zat cair, tekanan hidrostatis makin besar. c Tekanan hidrostatis menekan ke segala arah. d Makin besar massa jenis zat cair, tekanan hidrostatisnya makin besar. Besarnya tekanan hidrostatis zat cair dipengaruhi beberapa faktor, yaitu kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi. Persamaan tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut. Keterangan: P : tekanan hidrostatis atau Pascal : massa jenis zat cair : percepatan gravitasi h : kedalaman dari permukaan zat cair m Dengan demikian tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman dari permukaan zat cair. Besarnya tekanan hidrostatis tidak dipengaruhi oleh bentuk wadah zat cair. Hal ini dinyatakan dalam hukum utama tekanan hidrostatis yang berbunyi: Tekanan hidrostatis di setiap titik pada bidang datar di dalam zat cair sejenis yang berada dalam kesetimbangan adalah sama Krisno et al., 2008: 236.

2.6.2 Hukum Pascal

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar Wasis dan Sugeng, 2008: 188. Misalnya, terdapat sebuah bejana berhubungan yang di dalamnya berisi zat cair dan pengisap dengan luas permukaan yang berbeda. Pengisap pada bejana 1 memiliki luas permukaan lebih kecil daripada pengisap pada bejana 2 seperti pada Gambar 2.1 berikut. Gambar 2.1 Bejana Berhubungan Jika gaya diberikan pada pengisap yang luas permukaannya kecil, tekanan dalam cairan bertambah sebesar . Gaya ke atas yang diberikan oleh cairan pada pengisap besar adalah pertambahan tekanan dikalikan luas sehingga besar gaya dapat dituliskan sebagai berikut. Keterangan: : Gaya pada pengisap kecil N : Gaya pada pengisap besar N : Luas permukaan pengisap kecil : Luas permukaan pengisap besar Sebuah gaya yang kecil pada pengisap kecil menghasilkan perubahan tekanan yang diteruskan oleh cairan ke pengisap besar. Karena pengisap besar memiliki luas permukaan yang jauh lebih besar daripada pengisap kecil, maka gaya pada pengisap besar akan jauh lebih besar daripada . Pengisap besar Pengisap kecil Alat-alat yang menggunakan prinsip hukum Pascal antara lain dongkrak hidrolik, pompa sepeda, mesin hidrolik pengangkat mobil, rem hidrolik, dan lain-lain.

2.6.3 Bejana Berhubungan