Rangkuman Materi, Contoh Soal dan Pembahasan Tekanan Hidrostatis Fisika SMA Kelas XI

Tekanan Hidrostatis merupakan sebuah tekanan yang diberikan oleh air ke semua arah pada titik ukur manapun akibat adanya gaya gravitasi. Akan ada peningkatan pada tekanan hidrostatis dengan seiring bertambahnya kedalaman diukur dari permukaan air.

Rumus Tekanan Hidrostatis

Pada tekanan hidrostatis dengan titik yang berada dikedalaman berapapun maka tidak akan dapat dipengaruhi oleh berat air, luasan permukaan air, ataupun bentuk bejana air. Tekanan hidrostatis menekan ke segala arah. Satuan tekanan ialah Newton per meter kuadrat (N/m2) atau Pascal (Pa).

Rumus Hidrostatis	Ph = ρ.g.h           P = Po+ρ.g.h
Keterangan	Ph = merupakan hidrostatis, satuan pascal (Pa atau N/m2) P = tekanan total, satuannya pascal atau N/m2 Po = tekanan udara atau tekanan di atmosfer, satuannya pascal atau N/m2 g = merupakan suatu percepatan gravitasi bumi, yang nilainya 9,8 m/s2 atau 10 m/s2 ρ = massa jenis zat cair, satunnya kg/m3 h= kedalaman zat cair dari permukaan, satuannya meter

Maka apabila jarak pada titik ukur dengan permukaan air membesar, maka akan semakin besar tekanan hidrostatis pada titik tersebut. Dalam kejadian ini bisa dilihat pada gambar dibawah . Yang mana akibat yang ditampakan yakni, air akan muncrat lebih jauh pada bejana sebelah kanan karena tekanan yang lebih tinggi dibandingkan bejana di sebelah kiri.
Pada Rumus diatas Berguna agar 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).

Sifat – Sifat Tekanan Hidrostatis

Dibawah ini merupakan sifat tekanan hidrostatis:

• Tekanan hidrostatik akan bergantung pada kedalaman.
• Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.
• Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama.
• Hidrostatis akan sangat bergantung pada gravitasi.
• Tekanan hidrostatik tidak akan bergantung pada bentuk wadah.
• Kemudian tekanan hidrostatik juga akan bergantung pada massa jenis zat cair.

Contoh Soal Hidrostatis dan Pembahasannya

Soal Hidrostatis no .1

Pada sebuah dasar kolam air dideteksi oleh alat pengukur tekana hidrostatis menunjukkan angka 50.000 pascal. Maka berapakah kedalaman kolam air tersebut?
Pembahasan :
ditanya h = ….?
ρ = 1000 kg/m³,  g = 10 m/s²
Ph = 50.000 Pa
Ph = ρ.g.h
50.000 = 1000 x 10 x h
h = 5 meter.
Jadi, kedalaman kolamnya 5 meter.

Soal Hidrostatis no 2

Seekor ikan sedang berenang diakuarium. Ikan tersebut sedang berada 50 cm dari permukaan akuarium. Maka berapakah tekanan hidrostatis yang diterima oleh ikan? Apabila massa jenisair=1000 kg/m³ kemudian dengan percepatan gravitasi bumi 10 m/s²)
Pembahasan :
Diketahui : h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1000 kg/m³,  g = 10 m/s²
Ph = ρ.g.h
Ph = 1000 x 10 x 0,5
Ph = 5000 Pa.
Jadi tekanan hidrostatis yang diterima oleh ikan ialah 5000 pascal.

Soal Hidrostatis No. 3

Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m³, konstanta gravitasi pada tempat tersebut yakni 10 N/kg. Maka besar tekanan hidrostatisnya ialah …. N/m².A. 3.000
B. 30.000
C. 40.000
D. 50.000
Jawaban: B
Pembahasan:
Diketahui:
h = 3 m
ρ = 1.000 kg/m³
g = 10 N/kg
Ditanyakan: p_h = …?
Jawaban:

p_h = ρ . g . h
p_h = 1.000 kg/m³ . 10 N/kg . 3 m = 30.000 N/m²

Soal Hidrostatis No. 4

Perhatikan gambar dibawah ini




Jika percepatan gravitasi bumi ialah 10 m/s², maka tentukan tekanan hidrostatis yang dialami ikan?
Pembahasan:
Diketahui:
h=14cm–4cm=10cm=0,1 m
ρ = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
Ditanyakan: p_h = …?
Jawaban:
p_h = ρ . g . h
p_h = 1000 kg/m³ . 10 m/s² . 0,1 m
p_h= 1000 N/m²

Soal Hidrostatis No. 5

Pada botol apabila diisi oleh air hingga dengan ketinggian 50 cm Pada dasar botol. Jika botol dilubangi 10 cm dari dasarnya, maka tentukan tekanan hidrostatis pada lubang jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s² dan massa jenis air 1000 kg/m³!
Pembahasan:
Diketahui:
h=50 cm –10cm=40cm=0,4m
ρ = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
Ditanyakan: p_h = …?
Jawaban:
p_h = ρ . g . h
p_h = 1000 kg/m³ . 10 m/s² . 0,4 m
p_h = 4.000 N/m²

Soal Hidrostatis No.6

Sebuah bejana berhubungan diisi air dan minyak. Apabila Massa jenis air mempunyai 1 g/cm³ dan massa minyak 0,8 g/cm³. Jika tinggi permukaan air dari batas minyak 10 cm, maka berapakah tinggi permukaan minyak tersebut…A. 12,5 cm
B. 10 cm
C. 8 cm
D. 7,5 cm
Jawaban: A
Pembahasan:
Diketahui:
ρ_air = 1 g/cm³
ρ_minyak = 0,8 g/cm³
h_air = 10 cm
Ditanyakan: h_minyak = …?
Jawaban:
p­_air = p_minyak
ρ_air . g . h_air = ρ_minyak . g . h_minyak
1 g/cm³ . 10 cm = 0,8 g/cm³ . h_minyak
h_minyak = 10 cm/0,8 = 12,5 cm

Soal Hidrostatis No.7

Dari dalam dasar kolam air dideteksi dengan alat pengukur tekanan hidrostatis menunjukkan angka 50.000 pascal. Maka berapakah kedalam kolam air tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
p_h = 50.000 pascal
ρ = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
Ditanyakan: h = …?
Jawaban:
p_h = ρ . g . h
50.000 = 1000 . 10 . h
h = 5 m

Soal Hidrostatis No.8

Pada sebuah kelereng yang tercelup oleh zat cair yang mempunyai massa jenis 100 kg/m³ dengan tekanan hidrostatis 100 N/m³. Percepatan gravitasi bumi ialah 10 m/s². Maka di kedalam berapa kelereng tersebut jatuh?
Pembahasan:
Diketahui:
ρ = 100 kg/m³
p_h = 100 N/m²
g = 10 m/s²
Ditanyakan: h = …?
Jawaban:
p_h = ρ . g . h
1
00
N/m² = 1
00
kg/m³ . 10
m/s² . h
h = 1 m³/10 m²
h = 0,1 m

Soal Hidrostatis No. 9

Bensin dituangkan ke dalam drum hingga penuh. Tinggi drum yakni 1 meter dan massa jenis bensin ialah 7,35 x 10³ kg/m³. Maka berapa tekanan hidrostatis pada dasar drum? (g = 10 m/s²).
Pembahasan:
Diketahui:
ρ = 7,35 x 10³ kg/m³
h = 1 m
g = 10 m/s²
Ditanyakan: p_h = …?
Jawaban:
p_h = ρ . g . h
p_h = 7,35 x 10³ kg/m³ . 10 m/s² . 1 m
p_h =7,35 x 10⁴ N/m²

Demikianlah materi pembahasan mengenai contoh soal hidrostatis kali ini, semoga bermanfaat.
Thanks to : contohsoal.co.id