Fluida
145
Gambar 7.6
Tekanan total atau tekanan mutlak yang dialami oleh titik A
yang berada di dalam suatu fluida adalah sebesar
A
.
Gambar 7.7
Tekanan di titik A, B, C, dan D sama besar, serta tidak
bergantung pada bentuk penampang tempat fluida
tersebut.
c. Pengukur Tekanan Ban
Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara di dalam ban. Bentuknya berupa silinder panjang yang di dalamnya terdapat pegas. Saat
ujungnya ditekankan pada pentil ban, tekanan udara dari dalam ban akan masuk ke dalam silinder dan menekan pegas. Besarnya tekanan yang diterima
oleh pegas akan diteruskan ke ujung lain dari silinder yang dihubungkan dengan skala. Skala ini telah dikalibrasi sehingga dapat menunjukkan nilai
selisih tekanan udara luar atmosfer dengan tekanan udara dalam ban.
3. Tekanan Total
Tinjaulah sebuah tabung yang diisi dengan fluida setinggi h, seperti
tampak pada Gambar 7.6. Pada permukaan fluida yang terkena udara luar, bekerja tekanan udara luar yang dinyatakan dengan p. Jika tekanan udara
luar ikut diperhitungkan, besarnya tekanan total atau tekanan mutlak pada satu titik di dalam fluida adalah
p
A
= p +
ρ
gh 7–6
dengan: p = tekanan udara luar = 1,013 × 10
5
Nm
2
, dan p
A
= tekanan total di titik A tekanan mutlak.
h A
p
Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 ms
2
, tentukanlah tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman:
a. 10 cm,
b. 20 cm, dan
c. 30 cm.
Jawab Diketahui: p
= 1 atm dan g = 10 ms
2
. a.
Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 10 cm: p
A
= p +
ρ
gh = 1,013 × 10
5
Nm
2
+ 1.000 kgm
3
10 ms
2
0,1 m = 1,023 × 10
5
Nm
2
b. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 20 cm:
p
A
= p +
ρ
gh = 1,013 × 10
5
Nm
2
+ 1.000 kgm
3
10 ms
2
0,2 m = 1,033.10
5
Nm
2
c. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 30 cm:
p
A
= p +
ρ
gh = 1,013 × 10
5
Nm
2
+ 1.000 kgm
3
10 ms
2
0,3 m = 1,043.10
5
Nm
2
4. Hukum Utama Hidrostatis
Perhatikanlah Gambar 7.7. Gambar tersebut memperlihatkan sebuah
bejana berhubungan yang diisi dengan fluida, misalnya air. Anda dapat melihat bahwa tinggi permukaan air di setiap tabung adalah sama, walaupun
bentuk setiap tabung berbeda. Bagaimanakah tekanan yang dialami oleh suatu titik di setiap tabung? Samakah tekanan total di titik A, B, C, dan D
yang letaknya segaris? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, Anda harus mengetahui Hukum Utama Hidrostatis.
Hukum Utama Hidrostatis menyatakan bahwa semua titik yang berada pada bidang datar yang sama dalam fluida homogen, memiliki tekanan total
yang sama. Jadi, walaupun bentuk penampang tabung berbeda, besarnya tekanan total di titik A, B, C, dan D adalah sama.
Persamaan Hukum Utama Hidrostatis dapat diturunkan dengan
memerhatikan Gambar 7.8. Misalkan, pada suatu bejana berhubungan dimasukkan dua jenis fluida yang massa jenisnya berbeda, yaitu ρ
1
dan ρ
2
.
p h
1
h
2
p A
B C
D skala
P
pegas
tekanan ban
Contoh
7.2
Gambar 7.5
Alat pengukur tekanan udara di dalam ban.
Sumber: hysics, 1995
Gambar 7.8
Tekanan total di titik A dan B pada bejana U yang terisi
fluida homogen adalah sama besar,
p
A
= p
B
. A
B
