Tekanan Hidrostatis: Rumus, Penjelasan Konsep, dan Kaitannya dengan Bejana Berhubungan | Fisika Kelas 8

Artikel Fisika kelas VIII ini menjelaskan tentang tekanan hidrosatis, mulai dari penjelasan konsep, rumus, dan hubungannya dengan bejana berhubungan

—

Siapa yang suka berenang? Kalau katanya Demitri Martin, komedian asal Amerika, berenang itu kegiatan paling aneh. Kita sulit membedakan berenang sebagai kegiatan olahraga, atau upaya penyelamatan diri biar nggak tenggelem.

Masalahnya, menyelam tidak hanya membuat kita merasa panik karena… HEY, AIR ITU BUKAN HABITAT ASLI MANUSIA GITU LHO! Selain itu, semakin dalam kita menyelam, kepala kita terasa sakit. Kayak berat dan terasa pengang gitu, deh.

Coba deh perhatikan lagi gambar paling atas artikel ini. Secara fisika, kita bisa membuktikan kalau penyelam yang bawah akan lebih sulit “berenang” dianding penyelam yang dekat dengan permukaan. Kenapa? Karena ia terkena tekanan hidrostatis yang lebih besar dibandingkan yang atas.

Apa sih tekanan hidrostatis itu?

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.

Ya, jadi konsep ini lah yang ngebuat si penyelam yang berada di bawah, kepalanya akan “lebih sakit” daripada yang hanya di sekitar permukaan saja. Karena, dia mendapatkan tekanan dari zat cair (dalam hal ini laut). Contoh lain: ketika kamu lari di kolam renang, pasti akan terasa lebih “berat” dibandingkan di jogging track kan? Ya karena tubuh kamu mendapat tekanan dari air di kolam renang.

Baca juga: Asal-Usul, Sejarah, dan Penerapan Hukum Pascal di Kehidupan Sehari-hari

Sekarang, kita coba buktikan konsep ini dengan contoh yang lain ya. Coba kamu pikir dulu, kira-kira, mana keran air yang ketika dibuka akan mengucur paling jauh? Jangan tap gambarnya dulu ya buat liat bocorannya. Coba, dipikir dulu. Kalau pun udah jawab, cari tahu kenapa?

Betul. Seperti halnya penyelam tadi, tekanan hidrostatis yang paling besar terdapat di keran paling bawah (keran C). Jelas aja, perbandingan jaraknya aja 3 kali lipat dari keran A. Maka, karena jenis airnya sama, tekanan hidrostatisnya akan 3 kali lipat lebih besar dibanding yang keran A.

Ingat ya, untuk mengecek tekanan hidrostatis, bagian jarak (h) diukur dari permukaan zat cair. Bukan dari bagian dasar.

Kalau kita hitung, maka tekanan hidrostatis di keran C menjadi seperti berikut.

Diketahui:

Jawab:

Bandingkan dengan keran A

Atau dengan keran B

Hasilnya, ketika keran C dibuka, dia akan mendapat tekanan yang lebih besar dari air yang ada di dalam bak. Maka dari itu, kucurannya akan lebih jauh. Konsep penjelasan tekanan hidrostatis cukup ada di tekanannya aja ya. Kalau kamu ingin tahu berapa lama waktu yang dibutuhkan sampai air di bak habis, atau berapa kecepatan kucuran air itu, ada konsep lain yang harus dipelajarin. Namanya hukum Bernoulli. Pokoknya, tekanan hidrostatis ini hanya sebatas seberapa besar tekanan yang diberikan zat cair di kedalaman tertentu. 

Eits, kamu pikir konsep tekanan hidrostatis ini nggak penting karena cuma menghubungkan massa jenis, gravitasi, dan kedalaman aja? Jawaban kamu salah besar! Ada berbagai manfaat yang bisa kita temukan di kehidupan sehari-hari dari ditemukannya konsep tekanan hidrostatis ini!

Ngomongin fluida dan tekanan tidak akan bisa lepas dari bejana berhubungan. Sebenarnya, konsep bejana berhubungan ini simpel banget. Kayak sifat air pada umumnya aja, di mana air akan berubah bentuk mengikuti wadahnya.

Ketika kita punya wadah berupa bejana yang saling berhubungan, tinggi permukaan airnya akan merata di seluruh bagian bejana tersebut.

Gampang, kan?

Masalahnya, bagaimana kalau jenis air yang kita tuang berbeda-beda? Di salah satu pipa U, misalnya, kita isi dengan minyak, sementara di pipa satu lagi kita tuang air? Apakah hasilnya tetap sama?

Jawabannya, tentu saja tidak.

Karena massa jenis-nya berbeda (materi tentang massa jenis ini pernah dibahas di hukum archimedes. Kalo pengen tahu, klik di sini ya), artinya salah satu dari kedua zat cair tersebut ada yang lebih “enteng”, sehingga bisa berada di atas yang lainnya dan tidak tercampur. Namun, hal yang menarik adalah tekanan mereka sama.

Tekanan ini lah yang dapat kita cari menggunakan konsep tekanan hidrostatis tadi. Kita hanya tinggal menyamakannya berdasarkan tinggi dan massa jenis kedua zat cairnya aja. Untuk konsep ini, yang kamu perlu perhitungkan adalah jarak (h). Kamu harus mengukurnya dari permukaan, ke batas bawah dari perbatasan kedua zat cair yang berbeda itu. Jangan sampai salah yaa.

Kira-kira segini dulu penjelasan tentang tekanan hidrostatis dan bejana berhubungannya ya. Intinya sih tekanan hidrostatis itu tergantung dari kedalaman di zat cairnya. Kalau kamu pengin mempelajari materi ini dalam bentuk video, langsung aja cus ke ruangbelajar!