Penyelesaian: Diketahui : d
1
= 2 cm d
2
= 4 cm F
1
= 10 N Ditanya : F
2
= ....? Jawab :
UJI KOMPETENSI
Jawablah soal brikut dengan benar
Pesawat hidrolik seperti gambar Jika perbandingan A
2
dan A
1
besarnya 1 : 6, berapa m?
D. TEKANAN HIDROSTATIS
Gambar 14.17 Tembok Bendungan
Di antara kalian tentu ada yang bertanya, mengapa tembok bendungan atau selokan dibuat tebal pada bagian bawah?
Hal tersebut berkaitan dengan adanya tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair. Agar lebih jelas lakukan kegiatan berikut ini.
3 kg m ?
A
1
A
2
F F
A F
d d
F d
d
2 1
1 1
1 4
1 2
1 4
2 2
1 1
2 2
2 2
2
10 2
4 40
= =
= =
= x A
x x
N cm
x cm
N
2
2 2
π π
IPA
SMP Kelas VIII
204
Di unduh dari : Bukupaket.com
K
egiatan 14.5 Tekanan Hidrostatis
1. Siapkan sebuah kaleng bekas atau botol air mineral yang sudah diberi lubang seperti pada gambar berikut.
2. Isilah kaleng atau botol dengan air sampai penuh, namun terlebih dahulu tutuplah lubang tersebut agar air tidak keluar
3. Setelah penuh dengan air, bukalah tutup lubang dan amati pancaran air yang keluar dari tiap-tiap lubang
Informasi
Makin jauh jarak pancaran air berarti tekanan hidrostatisnya makin besar.
Diskusi
1. Bagaimanakah jarak pancaran air yang keluar dari ketiga lubang? 2. Manakah lubang yang menghasilkan pancaran air paling jauh?
3. Bila diukur dari atas ke bawah, lubang manakah yang paling dalam? 4. Makin dalam, pancaran air makin .......... berarti tekanannya makin ......
Dengan demikian maka makin dalam, tekanannya makin ............... Dari hasil diskusi yang kamu lakukan, dapatkah kamu menjawab pertanyaan,
mengapa tembok bendungan dibuat tebal pada bagian bawah? Besarnya tekanan dalam zat cair dapat diselidiki dengan alat Hartl seperti gambar
berikut. Corong dimasukkan
ke dalam zat cair. Besar kecilnya tekanan dalam
zat cair dapat dike- tahui cukup dengan
mengamati selisih tinggi permukaan zat cair
dalam pipa U. Sema- kin besar selisih tinggi
permukaan zat cair, makin besar tekanan
dalam zat cair. Bagai- manakah besarnya
1 Air
2 Minyak
IPA
SMP Kelas VIII
205
Gambar 14.18 Alat Hartl
Di unduh dari : Bukupaket.com
tekanan hidrostatis pada beberapa tempat yang mempunyai kedalaman yang sama? Tentunya tekanan hidrostatisnya juga akan sama besar. Pernyataan di atas dikenal
dengan Hukum Hidrostatis, yang bunyinya:
Tekanan hidrostatis pada titik-titik yang terletak pada satu bidang datar adalah sama besar.
Secara matematis besarnya tekanan hidrostatis dihitung dengan rumus: atau
Keterangan : P = Tekanan hidrostatis Nm
2
ρ = massa jenis kgm
3
g = percepatan gravitasi ms
2
h = kedalaman m s = berat jenis Nm
3
Dari rumus tersebut maka dapat dikatakan bahwa tekanan hidrostatis: 1. sebanding dengan kedalaman
2. sebanding dengan massa jenis
Contoh soal : 1. Sebuah bejana berisi air setinggi 50 cm tampak seperti pada gambar berikut.
Berapakah tekanan hidrostatis di titik A? g = 10 ms
2
ρ = 1000 kgm
3
Penyelesaian: Diketahui : h
A
= 50 cm-10 cm = 40 cm = 0,4 m g = 10 ms
2
ρ = 1000 kgm
3
Ditanya : PA = ...? Jawab:
PA = ρ . g . h
A
= 1000 . 10 . 0,4 = 4000 Nm
2
2. Sebuah bak berisi air setinggi 1,5 meter. Massa jenis air 1000 kgm
3
dan percepatan gravitasi 10 ms
2
. Berapakah tekanan hidrostatis pada dasar bak? Penyelesaian:
Diketahui : h = 1,5 m ρ
= 1000 kgm
3
g = 10 ms
2
Ditanya : P = ..? 50 cm
10 cm A
P = s . h P = ρ . g . h
IPA
SMP Kelas VIII
206
Di unduh dari : Bukupaket.com
Jawab: P = ρ . g . h
= 1000 . 10 . 1,5 = 15.000 Nm
2
3. Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air, kemudian pada salah satu kaki dituang minyak seperti pada gambar.
Tinggi minyak 10 cm. Selisih tinggi permukaan air 8 cm. ρ
air
= 1 gcm
3
Berapakah ρ
minyak
? Penyelesaian :
Diketahui : hm = 10 cm ha = 8 cm
ρ a = 1 gcm
3
Ditanya : ρm = ...? Jawab:
Pa = Pm ρ
a . g . ha = ρm . g . hm ρ
a . ha = ρm . hm 1 . 8 = ρm . 10
ρ m =
8
⁄
10
= 0,8 gcm
3
UJI PEMAHAMAN
Kerjakan soal berikut dengan benar
1. Bak air dengan kedalaman 1 meter berisi 75 air. Massa jenis air 1000 kgm
3
dan percepatan gravitasi 10 ms
2
. Berapakah tekanan hidrostatik didasar bak? 2.
Pipa U berisi air dan minyak seperti gambar. Berapakah selisih tinggi permukaan air? ρa =
1 gcm
3
dan ρm = 0,8 gcm
3 minyak
air 5 cm
minyak tanah
air h
1
h
2
S
1
IPA
SMP Kelas VIII
207
Di unduh dari : Bukupaket.com
E. HUKUM ARCHIMEDES
