Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang terjadi pada zat cair atau tekanan yang diakibatkan oleh zat cair. Konsep tekanan sangat penting dalam mempelajari sifat fluida. Tekanan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas. Apabila gaya F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan bidang seluas A, maka tekanan pada permukaan itu dirumuskan :

dengan:

P = tekanan (N/m²)
A = luas (m²)
F = gaya (N)

Satuan tekanan yang lain adalah pascal (Pa), atmosfer (atm), cm raksa (cmHg), dan milibar (mb).

1 N/m² = 1 Pa
1 atm = 76 cmHg = 1,01 x 10⁵ Pa

Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan seharihari misalnya pada pisau dan paku. Ujung paku dibuat runcing dan pisau dibuat tajam untuk mendapatkan tekanan yang lebih besar, sehingga lebih mudah menancap pada benda lain.

Tekanan Hidrostatis

Tekanan yang berlaku pada zat cair adalah tekanan hidrostatik, yang dipengaruhi kedalamannya. Hal ini dapat dirasakan oleh perenang atau penyelam yang merasakan adanya tekanan seluruh badan, karena fluida memberikan tekanan ke segala arah.

Besarnya tekanan hidrostatik di sembarang titik di dalam fluida dapat ditentukan sebagai berikut.

Tekanan hidrostatis yang terjadi pada kedalaman h dalam zat cair

Analisa Tekanan Hidrostatis

Misalnya, sebuah kotak berada pada kedalaman h di bawah permukaan zat cair yang massa jenisnya ρ, seperti gambar diatas. Tekanan yang dilakukan zat cair pada alas kotak disebabkan oleh berat zat cair di atasnya. Dengan demikian, besarnya tekanan adalah :

karena m = ρ . V dan V = A . h

dengan:

P = tekanan hidrostatik (N/m²)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m²)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = kedalaman (m)

Apabila tekanan udara luar (tekanan barometer) diperhitungkan, maka dihasilkan persamaan :

P = P₀ + ρ gh

dengan:

P₀ = tekanan udara luar (N/m²)

Berdasarkan persamaan diatas dapat dinyatakan bahwa tekanan di dalam zat cair disebabkan oleh gaya gravitasi, yang besarnya tergantung pada kedalamannya. Sebagai contoh tekanan hidrostatis yang dirasakan oleh penyelam yang berbeda pada saat menyelam pada kedalaman laut yang berbeda. Semakin dalam seorang menyelam kedalam laut maka semakin besartekanan hidrostatis yang diterima oleh penyelam tersebut.

Contoh Tekanan Hidrostatis