2. semakin besar gaya tekan maka akan menimbulkan tekanan yang semakin

Hai Sobat, pernahkah kalian berenang atau menyelam ke laut? Jika pernah kalian pasti tahu bagaimana sulitnya berenang pada kedalaman tertentu. Tentu tidak sama dengan berenang di permukaan, berenang di kedalaman tertentu butuh tenaga yang lebih besar. Hal ini terjadi karena adanya tekanan hidrostatisyang lebih besar daripada di permukaan air. Nah kali ini kita akan bahas mengenai tekanan Hidrostatis dan apa saja penerapannya dalam kehidupan sehari-hari?Yuk, langsung aja kita simak pembahasannya!

Pengertian Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis dilansir dari Saintif adalah tekanan dari zat cair ke semua arah pada suatu benda. Tekanan ini terjadi karena adanya gaya gravitasi. Gaya gravitasi menyebabkan berat partikel air menekan partikel yang ada di bawahnya, Alhasil, partikel-partikel yang ada di bawah akan saling makan hingga dasar air. Hal ini membuat tekanan di bawah lebih besar daripada tekanan yang ada di atas. Secara definisi,tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan, pada kedalaman tertentu.Kasarnya, setiap jenis zat cair, akan memberikan tekanan tertentu, tergantung dari kedalamannya. Sebab itulah, saat berenang atau menyelam di permukaan dangkal lebih mudah daripada menyelam di kedalaman tertentu. Karena semakin banyak volume air yang ada di atas maka semakin besar pula tekanan yang air berikan pada tubuh.

Faktor-faktor yang mempengaruhi Tekanan Hidrostatis

Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi terjadinya tekanan hidrostatis, yaitu:

1. Masa Jenis Zat Cair

Jika massa jenis suatu zat cair makin besar massa jenis, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatisnya. Misalnya, ada tiga jenis zat cair, yaitu air, minyak, dan larutan garam yang dimasukkan ke tiga wadah yang terpisah. Saat kita menunjuk titik dengan kedalaman yang sama pada masing-masing cairan, maka efeknya akan berbeda.Tekanan hidrostatispada titik larutan garam akan lebih besar daripada air biasa. Sementara, tekanan hidrostatis air akan lebih besar dibanding minyak.

2. Kedalaman Zat Cair (h)

Kedalaman zat cair juga mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Semakin jauh suatu titik dalam zat cair dari permukaannya, maka akan semakin besar tekanan hidrostatisnya. Maksudnya, tekanan hidrostatis akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman titik zat cair.

Misalnya, pada sebuah wadah diberi tiga lubang yang posisi ketinggiannya berbeda. Jarak pancaran air pada titik atau lubang yang paling bawah akan lebih jauh daripada titik yang berada si atasnya. Hal tersebut dikarenakan lubang yang paling bawah mengalami tekanan hidrostatis yang paling besar dibanding dua titik lain yang ada di atasnya.

3. Percepatan Gravitasi (g)

Percepatan gravitasi juga dapat mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Percepatan gravitasi yang dikombinasikan dengan massa jenis zat cair, maka akan menghasilkan besaran berat zat cair (S).

Penerapan Tekanan Hidrostatis dalam Kehidupan Sehari-hari

Sebenarnya ada banyak sekali contoh daritekanan hidrostatisyang biasa kita temui di kehidupan sehari-hari. Namun, kerap kali kita tidak menyadari bahwa kejadian tersebut merupakan contoh dari tekanan hidrostatis. Berikut ini beberapa contohnya agar kita makin memahami mengenai materi tekanan zat cair diam ini:

1. Ketika kita menyelam di laut atau kolam, maka kita akan merasakan tekanan hidrostatis yang semakin besar jika kita menyelam semakin dalam.

2. Dasar bendungan pada bagian bawah akan semakin tebal guna menahan tekanan zat cair yang semakin ke bawah semakin besar.

Dalam pemasangan infus, semakin tinggi posisi botol infus, maka akan semakin besar tekanan yang terjadi. Hal ini membuat cairan infus dapat lebih mudah masuk ke aliran darah.

Rumus Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis pada titik kedalaman berapa pun tidak dipengaruhi oleh berat air, luasan permukaan air, ataupun bentuk bejana air. Tekanan hidrostatis menekan ke segala arah. Satuan tekanan adalah newtonper meter kuadrat (N/m2) atau Pascal (Pa). Rumus tekanan hidrostatis diformulasikan dengan:

Rumus di atas digunakan untuk mengetahui nilai tekanan hidrostatis pada bejana tertutup (contohnya: tekanan pada titik tertentu pada air di dalam botol tertutup, tangki air atau tong air yang tertutup).

Jika kita ingin menghitung besar total tekanan pada suatu titik di bawah permukaan air pada tempat terbuka seperti pada danau dan lautdan segala kontainer/wadah terbuka, maka kita perlu menambahkan besar tekanan atmosfer pada perhitungan. Sehingga, total tekanan hidrostatis pada kondisi terbuka adalah sama dengan tekanan hidrostatis air pada titik tersebut ditambah besar tekanan yang bekerja pada permukaan air yang dirumuskan dengan:

Contoh Soal

Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m³, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah …

Artikel ini menjelaskan tentang tekanan zat padat dan penerapannya di kehidupan sehari-hari.

--

Siapa yang pernah menggantungkan jam dinding atau menggantungkan bingkai foto? Nah, kalau pernah, kamu tahu nggak, kenapa sih paku yang menahan bingkai fotomu bisa menancap dan menancap pada tembok yang tebal?

Betul banget! Hal itu dikarenakan adanya tekanan pada paku. Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada luasan bidang tekan. Jadi, ketika ujung paku yang memiliki permukaan runcing ditempelkan ke dinding, kemudian gaya yang kamu berikan pada paku cukup besar, maka tekanan yang dihasilkan akan besar. Tekanan yang besar ini akan membuat dinding jadi berlubang.

Ada pertanyaan menarik, nih! Coba deh lihat gambar paling atas pada artikel ini. Menurutmu, apa yang akan terjadi jika yang dipukul adalah bagian yang runcing, apakah bagian datar pada paku dapat menembus tembok?

Ya susah dong menancapnya.

Well, that’s right! Kamu bakal kesulitan untuk mendorong bagian datar paku agar paku tersebut bisa menembus tembok. Hmm, kenapa ya? Kok bisa? Nah secara matematis hubungan tekanan, luas bidang tekan, dan gaya dituliskan seperti ini!

Baca juga: Macam-Macam Gerak pada Benda Beserta Contohnya

Seperti yang kita tahu, bagian ujung paku yang datar memiliki ukuran permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan bagian ujung paku yang runcing. Nah, ketika area mengecil dengan gaya yang sama besar, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin membesar dan ketika area diperbesar, maka tekanan yang dihasilkan akan mengecil.

Maka, menggunakan paku untuk melubangi dinding dengan ujung yang runcing, jauh lebih mudah dibandingkan menggunakan bagian datarnya. Hal ini dikarenakan luas permukaan bagian runcing lebih kecil daripada bagian datar, sehingga tekanan yang diberikan terhadap tembok akan lebih besar.

Kalau masih bingung, kita lakukan percobaan ini yuk.

Yup, sakit, kan? Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan telunjuk, kamu akan merasakan sakit di bagian ibu jari dan telunjuk. Ketika tekanan ditambah, rasa sakit pun semakin bertambah. Tetapi, ujung korek api dengan gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung satunya. Hmm, kok bisa, ya?

Berdasarkan percobaan di atas, kamu memberikan gaya yang sama pada kedua ujung korek api, tetapi tekanan yang diberikan korek api pada ibu jari dan telunjukmu berbeda. Hal ini disebabkan karena perbedaan luas permukaan antara kedua ujung korek api tersebut.

Ujung korek api yang mempunyai gumpalan memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung korek api yang tidak mempunyai gumpalan. Semakin kecil luas permukaan tempat gaya bekerja, semakin besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Jadi hubungan tekanan dan luas permukaan adalah berbanding terbalik.

Nah, ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek api saat gumpalan korek api dipotong, kamu akan merasakan tekanan yang semakin besar dari kedua ujung korek api. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar gaya yang bekerja, semakin besar tekanannya. Jadi hubungan gaya dan tekanan adalah berbanding lurus.

Baca juga: Bunyi Hukum Newton dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari

Sekarang coba jawab pertanyaan ini, ya.

Yup, betul jawabannya D. Tekanan paling besar terdapat pada benda nomor (4). Kenapa begitu?

Seperti halnya paku di atas tadi, tekanan paling besar terdapat pada benda nomor 4. Dari rumus tekanan P=F/A, di soal kan tertulis tuh keempat benda memiliki massa yang sama yaitu 100 kg, berarti besar gaya berat keempat benda sama aja ya. Ingat kan tinggal massa dikali percepatan gravitasi tuh.

Kita telah belajar bahwa untuk gaya yang sama, semakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Sementara semakin besar luas permukaan, semakin kecil tekanan yang dihasilkan. Maka, dengan besar gaya berat yang sama, tekanan yang paling besar diakibatkan oleh benda dengan luas permukaan paling kecil.

Gimana? Mudah kan? Satu soal lagi ,ya!

Yuk, kita cocokan jawabannya.

Kita ketahui, gaya tekan = F = 90 Newton dan luas telapak tangan = A = 150 cm² = 0,015 m². Berapakah tekanan yang diberikan Budi pada gerobak = P = ?

P = F/A

Karena gaya yang diberikan budi diberikan pada kedua telapaknya, sehingga

Jadi, jawabannya A. 3000 N/m2.

Selesai deh! Gimana? Mudah kan menghitung tekanan pada zat padat? Oh ya, dalam kehidupan sehari-hari, secara nggak sadar kamu juga menerapkan konsep tekanan zat padat, lho.

Yup, selesai deh materi mengenai tekanan zat padat. Agar mudah mengingat prinsip tekanan pada zat padat, ingat aja kalimat “kalo lo ngerasa tekanan hidup lo gede, solusinya kurangi aja gaya dan perbesar luas hati lo”, hahaha. Oke? Nah, kalo kamu ingin mempelajari materi ini dalam bentuk video animasi, lengkap dengan latihan soal, gabung di ruangbelajar.