2. Prinsip Tekanan Hidrostatis
Kalian mungkin pernah menyelam pada suatu kedalaman suatu air. Pada saat meyelam di kedalaman ait tersebut kalian akan merasakan adanya suatu tekanan pada
telinga kalian. Semakin dalam kalian menyelam, semakin besar pula tekanan tersebut pada kepala kalian, sehingga telinga kalian terasa sakit. Tekanan yang kalian rasakan itu
adalah tekanan fluida. Tekanan fluida pada fluida statis, khususnya fluida zat cair, disebut tekanan hidrostatis.
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair. Tiap titik di
dalam fluida tidak memiliki tekanan yang sama besar, tetapi berbeda-beda sesuai dengan kedalaman titik tersebut dari suatu titik acuan.
P
o
Pada gambar 1.4 di samping, jika tekanan atmosfer di permukaan zat cair itu adalah P
, maka titik yang berada pada kedalaamn h akan mendapat tekanan total mutlak
sebesar : P
total
= tekanan udara luar + tekanan oleh gaya berat zat cair Tekanan Hidrostatis.
P
total
= P
o
+ P
h
= P +
P
total
= P
o
+ = p
o
+
� �
�ℎ
1.2a Jadi
Tekanan Hidrostatis P
h
didefinisikan :
�
ℎ
�ℎ
1.2b
Keterangan
P
h
= tekanan hidrostatis Nm
2
= Pascal = massa jenis zat cair kgm
3
g = percepatan gravitasi ms
2
h = kedalaman zat cair m
Gaya berat zat cair yang menekan alas bejana selanjutnya disebut
gaya hidrostatis , dirumuskan:
ℎ
�ℎ
1.3 1.3
Keterangan
F
h
= gaya hidrostatis N = luas alas bejana m
2
dengan
F
h
= gaya hidrostatis dalam SI MKS adalah Newton, dalam cgs adalah dyne.
h
P
Gambar 1.4 Tekanan Hidrostatis pada Bejana
Catatan
Fluida zat cair atau gas selalu mengerjakan tekanan ke segala
arah. Oleh karena itu, besaran tekanan tidak memliki arah
tertentu,
sehingga tekanan
termasuk besaran
skalar. Berbeda dngan itu, gaya selalu
memiliki arah tertentu, sehingga gaya termasuk besaran vektor
.
10
3. Hukum Utama Hidrostatis
Hukum Utama Hidrostatis menyatakan bahwa tekanan hidrostatis
pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar yang sama di dalam satu jenis zat cair yang diam besarnya sama.
Hukum utama hidrostatis berlaku pula pada pipa U bejana berhubungan yang diisi lebih dari satu macam zat cair yang tidak bercampur.
Percobaan pipa U
ini biasanya digunakan untuk menentukan massa jenis zat cair.
Gambar 1.6 di samping melukiskan sebuah pipa U mula-mula diisi dengan zat cair dengan massa
jenis ρ
1
, setelah kaki kiri pipa U diisi dengan zat cair dengan massa jenis
ρ
2
setinggi h
2
, ternyata selisih tinggi permukaan zat cair pertama pada kaki kiri dan
kaki kanan setinggi h
1
. Berdasarkan hukum utama hidrostatis, buktikan bahwa:
P
A
= P
B 1
gh
1 2
gh
2 1
h
1 2
h
2 ℎ
ℎ
1.4
Keterangan
1
= massa jenis zat cair 1 kgm
3 2
= massa jenis zat cair 2 kgm
3
h
1
= kedalaman zat cair 1 m h
2
= kedalaman zat cair 2 m
4. Alat-alat Pengukur Tekanan
Kategori