Pemantapan Tekanan | Fisika

 A. Pengertian

 Tekanan  adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas.

P = F/A

Keterangan:

P = tekanan (N/m² atau Pascal)

F = Gaya (N)

A = Luas bidang tekan (m²)

Tekanan Pada Zat Cair

Tekanan yang diakibatkan zat cair dalam keadaan diam pada suatu kedalaman tertentu disebut tekanan hidrostatis. Bila berada pada tempat tertutup, arah tekanan hidrostatis ke segala arah. Besarnya tekanan dalam zat cair :

 

P = ⍴ . g . h 

Keterangan:

P = Tekanan (N/m²)

⍴ = massa jenis zat cair (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = kedalaman (m) 

1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 10⁵ Pa

B. Hukum Pascal

“Gaya yang bekerja pada suatu zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar.”

F₁/A₁ = F₂/A₂

Keterangan

F₁ = gaya tekan pada ruang 1 (N)

A₁ = luas permukaan bidang 1 (m²)

F₂ = gaya tekan pada ruang 2 (N)

A₂ = luas permukaan bidang 2 (m²)

 Contoh alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal antara lain: dongkrak, jembatan angkat kempa hidrolik, rem hidrolik, pengangkat hidrolik.

Bejana Berhubungan

 Pada bejana berhubungan berlaku : “Tekanan yang dilakukan oleh zat cair yang sejenis pada kedalaman yang sama adalah sama besar.”

P1 = P2 atau ⍴1 . h1 = ⍴2 . h2

 

Penerapan prinsip bejana berhubungan :

-  Mengukur ketinggian dua tempat agar sama (menggunakan selang berisi air)

- Tempat air minum mempunyai lubang yang tingginya sama dengan batas tertinggi permukaan air.

C. Hukum Archimedes

 Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair, mengalami gaya ke atas yang besarnya sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan.

F =  ⍴ . g . V

Keterangan: 

F = Gaya Archimedes atau gaya angkat ke atas (N)

⍴ = massa jenis zat cair (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

V = Volume benda yang masuk ke dalam zat cair atau vulume zat cair yang dipindahkan (m³)

 

1. Benda Terapung
   - massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis zat cair
   - volume zat cair yang dipindahkan lebih kecil daripada volume benda
   - berat benda sama dengan gaya ke atas
   
   ⍴1 .V1 = ⍴2 . V2
   
   
2. Benda Melayang
   - massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair
   - volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda
   - berat benda sama dengan gaya ke atas
   
   
3. Benda Tenggelam
   - massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair
   - volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda
   - berat benda lebih besar daripada gaya keatas
   
   Contoh penerapan hukum Archimedes, antara lain pada: kapal selam, kapal laut, galangan kapal, balon udara, hidrometer (alat untuk mengukur massa jenis zat cair), jembatan ponton.