Contoh Soal Percobaan Tekanan Zat Cair
Contoh Soal Percobaan Tekanan Zat Cair - Pada topik sebelumnya kalian telah mempelajari konsep Tekanan. Mari kita ingat kembali apa itu konsep tekanan. Tekanan (P) merupakan besar gaya (F) yang bekerja tiap satuan luas (A) , sehingga dapat dirumuskan sebagai berikut.
Dalam topik kali ini kalian akan mempelajari tekanan pada zat cair yang diam atau disebut tekanan hidrostatis. Pernahkah kalian berenang di kolam? Ketika kalian berenang dan mencoba menyelam, apa yang kalian rasakan ketika menyelam semakin dalam? Ya, ketika menyelam semakin ke dalam kalian akan merasakan sakit pada telinga. Kemudian adakah pengaruh massa jenis (ρ) terhadap tekanan hidrostatisnya? Untuk menjawab pertanyaan di atas, berikut ini ulasannya.
Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis.
1. Massa jenis zat cair (ρ).
2. Percepatan gravitasi (g).
3. Kedalaman benda dari permukaan zat cair (h).
Berdasarkan faktor-faktor di atas, besarnya tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut.
Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis.
1. Massa jenis zat cair (ρ).
2. Percepatan gravitasi (g).
3. Kedalaman benda dari permukaan zat cair (h).
Berdasarkan faktor-faktor di atas, besarnya tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut.
Dengan;
Ph = Tekanan hidrostatis (N/m2 atau Pa);
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m3);
g = Percepatan gravitasi (m/s2); dan
h = Kedalaman benda dari permukaan zat cair (m).
Berdasarkan persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa besarnya tekanan hidrostatis berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman benda. Artinya, semakin besar massa jenis dan kedalaman benda dari permukaan zat cair, maka tekanan hidrostatisnya juga akan semakin besar. Sebaliknya semakin kecil massa jenis dan kedalaman benda dari permukaan zat cair, maka tekanan hidrostatisnya juga akan semakin kecil.
Ph = Tekanan hidrostatis (N/m2 atau Pa);
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m3);
g = Percepatan gravitasi (m/s2); dan
h = Kedalaman benda dari permukaan zat cair (m).
Berdasarkan persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa besarnya tekanan hidrostatis berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman benda. Artinya, semakin besar massa jenis dan kedalaman benda dari permukaan zat cair, maka tekanan hidrostatisnya juga akan semakin besar. Sebaliknya semakin kecil massa jenis dan kedalaman benda dari permukaan zat cair, maka tekanan hidrostatisnya juga akan semakin kecil.
Contoh
Seekor ikan sedang berada di kolam pada kedalaman 2 m dari permukaan air jika massa jenis air 1000 kg/ m3, dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Tentukan besarnya tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut.
Penyelesaian
Diketahui
ρ= 1000 kg/m3
g= 10 m/s2
h = 2 m
Ditanyakan: Ph ?
Jawab
Ph = ρ x g x h
Ph = 1000 x 10 x 2 = 20000 Pa
Jadi besarnya tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut adalah 20.000 Pa
Seekor ikan sedang berada di kolam pada kedalaman 2 m dari permukaan air jika massa jenis air 1000 kg/ m3, dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Tentukan besarnya tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut.
Penyelesaian
Diketahui
ρ= 1000 kg/m3
g= 10 m/s2
h = 2 m
Ditanyakan: Ph ?
Jawab
Ph = ρ x g x h
Ph = 1000 x 10 x 2 = 20000 Pa
Jadi besarnya tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut adalah 20.000 Pa
S1
Inggar sedang menyelam pada kedalaman 3 m dari permukaan air. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka tekanan hidrostatis yang dialami Inggar adalah....
S2
Sebuah telur melayang di atas air garam yang memiliki massa jenis 1030 kg/m3 dan mengalami tekanan hidrostatis sebesar 824 Pa. Jika besar percepatan gravitasi 10 m/s2, maka kedalaman telur dari permukaan zat cair adalah….
S3
Sebuah batu dicelupkan ke dalam zat cair dan memiliki tekanan hidrostatis sebesar 720 N/m2. Batu tersebut berada pada kedalaman 9 cm dari permukaan air. Jika percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2, maka massa jenis zat cair tersebut adalah….
S4
Indra menyelam pada kedalaman 0,5 m dari permukaan air. Kemudian, Indra berusaha untuk terus menyelam semakin ke dalam sampai kedalaman 2,5 m dari permukaan air. Besarnya perbandingan tekanan hidrostatis pada kedalaman 0,5 m dan 1,5 m adalah….
S5
Seekor ikan berada di akuarium yang memiliki kedalaman 1 m. Ikan tersebut terletak pada kedalaman 20 cm dari dasar akuarium. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, maka besar tekanan hidrostatis yang dialami ikan tersebut adalah….
S6
Sebuah batu memiliki tekanan hidrostatis sebesar 10000 Pa di dalam minyak. Kemudian, batu tersebut dicelupkan ke dalam air dan tekanan hidrostatisnya menjadi 20000 Pa. Jika massa jenis minyak 800 kg/m3 dan massa jenis air 1000 kg/m3, maka perbandingan kedalaman batu pada minyak dan air adalah.....
S7
Sinta menyelam di kolam yang memiliki kedalaman 4 meter dan mengalami tekanan hidrostatis sebesar 15000 N/m2. Kedalaman Sinta saat diukur dari dasar kolam adalah....
S8
Erni menyelam di dalam kolam yang memiliki kedalaman 5 meter dan mengalami tekanan hidrostatis sebesar 20000 N/m2. Kedalaman Erni jika diukur dari permukaan air adalah....
S9
Ketika berenang sampai ke dasar kolam, telinga akan terasa sakit. Hal ini disebabkan oleh....
S10
Dua buah batu yang identik masing-masing dicelupkan ke dalam air dan minyak sehingga memiliki tekanan hidrostatis yang sama. Jika diamati dalam waktu yang sama, batu yang tercelup lebih dalam yaitu....