Tekanan Hidrostatis Dan Contoh Penerapan Dalam Kehidupan Sehari-hari

Pernahkah Anda mengisi suatu wadah dengan air, kemudian mencelupkan tangan ke dalamnya? Semakin dalam tanganmu tercelup, bakal semakin terasa tekanannya. Itu lah nan disebut tekanan hidrostatis. 🚿

Tekanan ini dapat muncul akibat berat air nan ada di atasnya, sehingga semakin dalam posisinya, tekanannya pun bakal semakin besar. Fenomena tersebut tidak hanya ditemukan di ember saja, tetapi juga hal-hal nan sering kita temui di sekitar.

Apa saja contoh penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari? Yuk, cari tahu!

Tekanan Hidrostatis dan Contoh Penerapannya

Apa itu Tekanan Hidrostatis?

Tekanan hidrostatis adalah tekanan nan disebabkan oleh style nan ada pada unsur cair terhadap suatu luas bagian tekan pada kedalkondusif tertentu. 🤽

Artinya, setiap unsur cair dapat memberikan tekanan nan besar kecilnya tekanan tergantung seberapa dalam letak titik tersebut dari permukaan cairan.

Rumus Tekanan Hidrostatis

P = ρ x g x h​​

P = tekanan hidrostatis (N/m³) alias (Pa)
ρ (rho) = massa jenis (kg/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = tinggi (m) diukur dari permukaan unsur cair

Masih bingung dengan penerapan rumusnya saat menghitung tekanan hidrostatis?

Bayangkan P seperti tekanan (misalnya dorongan air), sedangkan ρ adalah berat jenis unsur cair (air, minyak, alias cairan nan lain.), g merupbakal style gravitasi bumi nan membikin barang jatuh ke bawah, dan h adalah kedalkondusif air.

Apabila air semakin dalam (menunjukkan h nan semakin besar), maka tekanannya juga bakal bertambah besar.

Faktor-Ftokoh nan Berpengaruh pada Tekanan Hidrostatis

Terdapat beberapa ftokoh nan menentukan besar tekanan hidrostatis, yaitu:

1. Massa jenis unsur cair (ρ)

Massa jenis unsur cair berbanding lurus dengan tekanan hidrostatis. Jika massa jenis suatu unsur cair semakin besar, maka tekanan hidrostatisnya juga bakal besar. Contohnya, air laut mempunyai tekanan lebih besar dibandingkan air tawar di kedalkondusif nan sama.

2. Kedalkondusif unsur cair (h)

Kedalkondusif unsur cair sangat berpengaruh pada tekanan hidrostatis. Semakin jauh jarak titik pada unsur cair jika dihitung dari permukaan unsur cair, maka tekanan hidrostatisnya bakal semakin kuat. Ini lah salah satu argumen berenang di dasar kolam terasa lebih “berat” dibandingkan berenang di dekat permukaan.

3. Percepatan gravitasi (g)

Tekanan hidrostatis juga dipengaruhi percepatan gravitasi. Daerah dengan gravitasi lebih besar bakal menghasilkan tekanan hidrostatis nan lebih tinggi. Tapi, di bumi nilainya relatif tetap sekitar 9,8 m/s².

Contoh Penerapan Tekanan Hidrostatis dalam Kehidupan

Simak contoh-contoh penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari berikut ini:

1. Pembuatan Lubang Kuras Bak Mandi

Apakah Anda mempunyai bak mandi nan mempunyai lubang kuras di bagian bawah? Ternyata, ada argumen kenapa lubang tersebut tidak dibuat di bagian atas.

Selain agar lebih mudah dibersihkan, pembuatan lubang di bagian bawah juga bakal memudahkan proses pengurasan. Karena tekanan air di bagian bawah lebih besar, air bakal lebih mudah mengalir keluar sehingga tidak ada nan tersisa saat bak mandi dikuras.

2. Bagian Dasar Bendungan nan Tebal

Jika pernah memandang bendungan, rupanya struktur pembuatan dindingnya memerlukan pertimbangan khusus. Pada bagian dasar bendungan, dindingnya lebih tebal dibandingkan tembok waduk bagian atas.

Hal ini dikarenbakal tekanan unsur cair di bagian bawah waduk lebih besar dibandingkan bagian atas. Oleh lantaran itu, agar waduk tidak jebol alias retak, bagian tembok bawah didesain tebal agar kuat.

3. Dispenser Galon Air

Saat Anda membuka kran dispenser, air dari dalam galon bakal langsung turun ke dalam wadah nan sudah Anda siapkan.

Hal ini dapat terjadi lantaran ada tekanan air dari atas nan mendorong air dalam galon keluar.

4. Selang Air pada Toren

Jika Anda pernah memandang toren nan diletakkan di tempat tinggi kemudian dihubungkan dengan selang nan mengarah ke bilik mandi, Anda bisa memandang kejadian tekanan hidrostatis.

Semakin tinggi posisi toren dari tanah, bakal semakin kencang pula air nan keluar dari ujung selang. Ini lah nan menjadi pertimbangan orang-orang meletakkan toren di atas rumah alias bagian nan lebih tinggi dari rumah.

5. Akuarium Ikan

Ternyata, penerapan prinsip tekanan hidrostatis juga ditemukan pada pembuatan akuarium ikan. Agar bisa menahan tekanan air, bagian kaca kudu kuat. Selain itu, ukuran kaca dan sambungan akuarium dirancang sesuai ketinggian air serta tidak asal-asalan.

6. Desain Kolam Renang

Kolam renang nan terisi air bakal mendapatkan tekanan besar dari air. Semakin dalam suatu kolam, tekanan air di bawahnya bakal semakin besar.

Prinsip tekanan hidrostatis diterapkan dengan membikin kreasi tembok kolam renang, baik pemilihan material maupun pondasinya diatur berasas kedalkondusif agar kokoh.

7. Kapal Selam

Semakin dalam suatu kapal selam menyelam, maka semakin besar pula tekanan luarnya bekerja pada tubuh kapal selam.

Agar kapal selam tidak hancur dan tetap kuat saat berada di kedalaman, pembuatan bodinya kudu dipertimbangkan.

8. Menara Air pada Gedung Tinggi

Penyimpanan air pada menara alias gedung tinggi mempunyai tekanan nan besar, sehingga air tersebut dapat dialirkan ke banyak lantai di bawahnya tanpa memerlukan support pompa besar. Lebih efektif dan irit energi, bukan?

9. Sumur Bor

Tekanan air nan terdapat di dasar sumur besar lantaran berat air nan ada di atasnya. Oleh lantaran itu, diperlukan pompa air nan kuat agar bisa mengangkat air ke permukaan tanah.

Eksperimen Sederhana Tentang Tekanan Hidrostatis

Agar semakin mengerti dengan prinsip-prinsip tekanan hidrostatis, terdapat beberapa percobaan fisika tema materi hidrostatis nan dapat Anda coba di rumah.

1. Percobaan Botol Berlubang dengan Variasi Tinggi

Tujuan eksperimen: Membuktikan bahwa tekanan air bertambah seiring kedalaman.

Alat dan bahan:

• 1 botol plastik jejak air mineral (1,5 liter)
• Air secukupnya
• Psaya alias jarum (untuk membikin lubang)
• Ember / baskom untuk menampung air

Cara kerja:

• Lubangi botol pada tiga tempat dengan ketinggian berbeda (atas, tengah, dan bawah botol).
• Tutup semua lubangnya menggunbakal jari.
• Isi botol dengan air sampai penuh.
• Lepas semua tutup lubang secara berbarengan dan perhatikan air nan keluar dari tiap lubang.

Hasil pengamatan:

Lubang paling bawah menyemburkan air paling jauh.
Lubang tengah menyemburkan air sedang.
Lubang paling atas menyemburkan air paling pendek.

Tekanan air meningkat seiring kedalkondusif (h). Lubang di bawah mempunyai kolom air paling tinggi di atasnya, sehingga tekanannya paling besar. Hasil ini sesuai rumus: P = ρ × g × h nan menunjukkan bahwa h sebanding dengan P.

2. Percobaan Kantong Plastik Bocor

Tujuan: Menunjukkan bahwa tekanan air dalam plastik dapat menahan air agar tidak langsung bocor.

Alat dan bahan:

• 1 kantong plastik cerah ukuran sedang
• Air
• Beberapa pensil runcing

Cara kerja:

• Isi plastik dengan air sampai ¾ penuh.
• Pegang plastik dengan tangan.
• Tusukkan pensil menembus plastik perlahan (jangan cabut pensilnya).
• Lihat apa nan terjadi

Hasil pengamatan:

• Air tidak keluar dari lubang nan ditusuk pensil.
• Alasannya, tekanan air di dalam plastik bekerja ke segala arah dan membikin plastik menekan rapat di sekitar pensil. Jadi, air tetap tertahan lantaran tekanan hidrostatis di dalam plastik menjaga keseimbangan gaya. Jika pensil dicabut, air bakal keluar dengan deras lantaran tidak ada nan menahan tekanan air.

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis

Berikut ini contoh soal tekanan hidrostatis untuk menguji pemahamanmu.

Soal 1

Sebuah kolam renang dengan kedalkondusif 2 meter diisi air. Di dalam kolam tersebut terdapat dua titik, ialah titik X pada kedalkondusif 0,5 meter dan titik Y pada kedalkondusif 1,5 meter.

Apabila massa jenis air adalah 1000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 10 m/s², maka pertimpalan tekanan di titik Y terhadap titik X adalah…

A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 3 : 1
D. 1 : 3

Jawaban: C. 3 : 1

Pembahasan:
Rumus tekanan hidrostatis: P=ρgh
Tekanan di titik X: Px = 1000 x 10 x 0,5 = 5000 Pa
Tekanan di titik Y: Py = 1000 x 10 x 1,5 = 15000 Pa
Pertimpalan Py : Px = 15000 : 5000 = 3 : 1
Tekanan di titik Y tiga kali lebih besar dibandingkan titik X lantaran lebih dalam.

Soal 2

Perhatikan pernyataan berikut:

1.Dinding waduk bagian bawah dibuat lebih tebal.
2.Lubang penguras waduk dibuat di bagian tengah.
3.Tekanan air paling besar terdapat di permukaan.
4.Dasar waduk menahan tekanan terbesar.

Pernyataan nan betul mengenai penerapan tekanan hidrostatis adalah….

A. 1 dan 2
B. 1 dan 4
C. 2 dan 3
D. 3 dan 4

Jawaban: B. 1 dan 4

Pembahasan:
(1) Benar → semakin dalam, tekanan makin besar → tembok bawah kudu tebal.
(2) Salah → lubang penguras justru dibuat di bawah, bukan tengah, agar air bisa keluar semua.
(3) Salah → tekanan paling besar di bawah, bukan di permukaan.
(4) Benar → dasar waduk menerima tekanan paling besar lantaran berada di kedalkondusif maksimal.

Penutup

Setelah membaca penjelasan tentang tekanan hidrostatis beserta contoh-contohnya, apakah Anda semakin paham? Ternyata tekanan hidrostatis sangat krusial dalam kehidupan sehari-hari.

Jika tertarik untuk tahu lebih banyak tentang peristiwa fisika dalam kehidupan sehari-hari, Anda bisa mendapatkannya di blog Mamikos. Ada juga info pembaruan tentang bumi pelajar dan mahasiswa. Semoga bermanfaat! 📚

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta