Pengertian dan definisi tekanan Hidrosta

Pengertian dan definisi tekanan Hidrostatik. Tekanan Hidrostatik adalah tekanan yang
diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada
kedalaman tertentu. Besarnya tekanan ini bergantung kepada ketinggian zat cair, massa jenis
dan percepatan gravitasi. Tekanan Hidrostatika hanya berlaku pada zat cair yang tidak
bergerak. Sedangkan tekanan zat cair yang bergerak akan dipelajari lebih lanjut dalam
Mekanika Fluida
Tekanan pada zat cair secara umum dibedakan menjadi dua jenis tekanan, yakni tekanan zat
cair yang tidak bergerak (tekanan hidrostatis) dan tekanan zat cair yang bergerak (mengalir).
Secara konseptual tekanan hidrostatis adalah tekanan yang berlaku pada fluida atas dasar
Hukum Pascal.
Tekanan Hidrostatik dirumuskan sebagai berikut
p=ρxgxh
Keterangan:
P= Tekanan Hidrostatik (N/m2)
ρ= Massa Jenis (kg/m3)
g= Percepatan gravitasi ( m/det2)
h= Kedalaman/ketinggian (m)
Contoh Soal:
Sebuah gelas berisi air setinggi 20 cm, massa jenis air adalah 1 g/cm3. dan percepatan
gravitasi yang berlaku di daerah tersebut adalah 10 m/det2. Berapakah tekanan air pada dasar
gelas tersebut?

Jawaban Soal:
Diketahui : Tinggi gelas (h)= 20 cm = 0,2 m, massa jenis air (ρ) = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3,
percepatan gravitasi (g)= 10 m/det2
Ditanya : Tekanan Hidrostatik air (P)
Dijawab : p = ρ x g x h
maka:
P = 1000 m3 x 10 m/ det2 x 0,2 m
P = 2000 N/m2
- See more at: http://www.kamusq.com/2012/10/tekanan-hidrostatik-adalahpengertian.html#sthash.bGfZFOB2.dpuf
Pengertian Tekanan Hidrostatika
Perhatikanlah mengapa bendungan semakin dalam dindingnya semakin tebal? Karena
semakin dalam maka tekanan di dalam fluida akan semakin besar. Benarkah demikian? Kita
akan mencoba mencari tahu mengapa demikian. Mari kita tinjau sebagian kecil fluida
berbentuk silinder dengan ketinggian h dengan luas penampang A seperti pada Gambar (7.1).

Tekanan Hidrostatika
Fluida dapat kita anggap terdiri dari beberapa lapis. Lapisan di atas akan membebani lapisan
di bawahnya. Tekanan pada lapisan teratas hanya berasal dari tekanan udara luar P o , lapisan
yang di bawahnya mendapat tekanan dari udara luar dan dari berat lapisan di atasnya.
Lapisan-lapisan fluida-fluida tadi diam di dalam fluida dan mendapat tekanan dari fluida

yang lain baik di atas maupun di bawahnya. Karena silinder fluida diam maka resultan gaya
yang dialami adalah nol. Mari kita lihat pada permukaan di bawah silinder. Gaya totalnya
harus nol. Tekanan dari atas berasal dari Po yaitu tekanan di atas silinder sehingga gaya dari
atas adalah:

Tekanan Hidrostatika
Tekanan yang disebabkan oleh gaya berat sebesar F = mg, sedangkan tekanan dari bawah
berasal dari fluida yang berada di bawah silider sehingga gaya dari bawah silinder fluida
adalah F = PA. Karena luas penampang atas sama dengan luas penampang bawah yaitu A kita
dapat menuliskan persamaan gaya pada permukaan bawah silinder adalah:

Tekanan Hidrostatika
Bila fluida memiliki kerapatan r maka massa fluida dalam silinder adalah m=rh =rAh.
Sehingga persamaan (7) dapat kita tuliskan sebagai:

Tekanan Hidrostatika

bila kedua ruas persamaan (8) kita bagi dengan A maka akan kita dapatkan tekanan di dasar
silinder fluida adalah:

Tekanan Hidrostatika
Tekanan di dasar silinder harus lebih besar dari tekanan di atas silinder untuk menopang berat
silinder. Hal ini tampak pada persamaan (9). Tekanan pada kedalaman h lebih besar dari
tekanan di bagian atas dengan selisih sebesar rgh dan ini berlaku untuk fluida dalam bejana
apapun, tidak bergantung pada bentuk bejana. Pada setiap titik di kedalaman yang sama
memiliki tekanan yang sama. Pernyataan ini disebut sebagai Hukum Pokok Hidrostatika.

Tekanan Hidrostatika
Paradoks hidrolik
Amatilah bentuk bejana pada Gambar (7.3). Gambar tersebut menunjukkan bejana dengan
bagian-bagian air yang bentuknya berbeda-beda. Menurut kalian mana yang tekanannya
paling besar? Sekilas tampaknya di bejana yang paling besar dibagian yang sempit. Tetapi
jika kalian memerhatikan persamaan (9), bukankah yang mempengaruhi tekanan adalah
ketinggian bukan bentuk bejana? Keadaan yang tampaknya berlawan ini disebut sebagai
paradoks hidrostatik.
Tekanan hidrostatik tidak tergantung pada bentuk bejana tetapi hanya tergantung pada
kedalaman. Tekanan dititik A, B, dan C adalah sama. Air di bejana terbesar memang lebih
berat dari bejana yang lain, tetapi sebagian berat air yang diberi tanda gelap, ditopang oleh
sisi bejana yang miring. Sisi yang miring memberikan gaya normal terhadap tekanan air, dan
gaya normal ini memiliki komponen ke atas yang menopang berat air.

Statika fluida, kadang disebut juga hidrostatika, adalah cabang ilmu yang
mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian
mekanika fluida. Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada
subyek tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan
kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut
hidrolika, dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai
dinamika fluida.

Tekanan statik di dalam fluida
Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan
tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam
(statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala
arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa
atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya
tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang
besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah
yang sesuai dengan arah gaya resultan.
Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh matematikawan
dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal.

Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. Galileo Galilei, juga adalah
bapak besar dalam hidrostatika.
Tekanan hidrostatik

Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan
tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume
yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas
volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut

P=ρgh
dengan (dalam satuan SI),

P adalah tekanan hidrostatik (dalam pascal);
ρ adalah kerapatan fluida (dalam kilogram per meter kubik);
g adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat);
h adalah tinggi kolom fluida (dalam meter).
Apungan

Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya
sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik

fluida.
Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi
oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal
makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin
besar pula gaya apung yang bekerja.
Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.

A.

Pengertian Tekanan

Besar tekanan di definisikan sebagai gaya tiap satuan luas. Apabila gaya sebesar F bekerja
secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, tekanan ada permukaan itu
dapat di rumuskan sebagai berikut:
Keterangan :

P = tekanan (N/m2)
F = gaya (N)
A = luas (m2)
Satuan tekanan dalam SI adalah N/m2 atau disebut juga Pascal (Pa). untuk tekanan udara

kadang-kadang digunakan satuan atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), mmHg (atau torr dari
Torricelli) atau milibar (mb).Aturan konversinya adalah sebagai berikut :
1 mb = 10-3 bar
1 bar = 105 Pa
1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 105 Pa

1 mmHg = 1 torr = 1,316 x 10-3 atm = 133,3 Pa
B. Tekanan Hidrostatik Pada zat padat, tekanan yang di hasilkan hanya ke arah bawah (jika
pada zat padat tidak diberikan gaya luar lain, pada zat padat hanya bekerja gaya gravitasi)
sedangkan pada fluida, tekanan yang di hasilkan menyebar ke segala arah.Tekanan di dalam
zat cair disebabkan oleh adanya gaya gravitasi yang bekerja pada tiap bagian zat cair, besar
tekanan itu bergantung pada kedalaman, makin dalam letak suatu bagian zat cair, semakin
besar tekanan pada bagian itu. Tekanan di dalam fluida tak bergerak yang diakibatkan oleh
adanya gaya gravitasi disebut tekanan hidrostatika.Teori tentang tekanan hidrostatika juga
dapat dijelaskan dengan mengamati bejana atau gelas yang berisi air sebagai contohnya.
Perhatikanlah gambar berikut ini:

Sehingga besar tekanan pada alas bejana adalah:

Jadi, besarnya tekanan hidrostatik secara umum di rumuskan dengan

jika tekanan armosfer di permukaan zat cair itu adalah P0 maka tekanan mutlak pada tempat
atau titik yang berada pada kedalaman h adalah

Gaya hidrostatik pada alas bejana ditentukan dengan rumus sebagai berikut

Sedangkan untuk satu jenis zat cair besar tekanan di dalamnya tergantung pada
kedalamannya. Setiap titik yang berada pada kedalaman sama akan mengalami tekanan
hidrostatik yang sama pula.
“Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam
satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama.”
Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum utama hidrostatika. Perhatikan gambar berikut:

Berdasarkan hukum utama hidrostatika dapat dirumuskan :
PA = PB = PC

PD = PE
Hukum utama hidrostatika dapat diterapkan untuk menentukan masa jenis zat cair
dengan menggunakan pipa U. Perhatikanlah gambar berikut!

Dalam hal ini, dua cairan yang digunakan tidak akan tercampur. Pipa U mula-mula diisi
dengan zat cair yang sudah diketahui massa jenisnya, kemudian salah satu kaki dituangi zat
cair yang di cari massa jenisnya hingga setinggi h1. Kemudian, tarik garis mendatar AB
sepanjang pipa. Ukur tinggi zat cair mula-mula di atas garis AB (misal : h2)Menurut hukum
utama hidrostatika, tekanan di A sama dengan di B.

Hukum utama hidrostatik berbunyi:
“Tekanan hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada bidang mendatar
di dalam wadah suatu jenis zat cair sejenis dalam keadaan seimbang adalah
sama”.
Hukum utama hidrostatika juga berlaku 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. Berdasarkan
tekanan hidrostatik maka kita dapat menentukan besar gaya hidrostatik yang
bekerja pada dasar bejana tersebut. Contoh penerapan hukum utama hidrostatik
misalnya pada penggunaan water pass.
Hukum utama hidrostatik tidak berlaku bila:
a. fluida tidak setimbang,
b. bejana diisi fluida yang berbeda,
c. salah satu bejana ditutup.