Tekanan Zat Cair

 Tekanan Zat Cair (Hidrostatik)

kalau kamu pernah berobat ke dokter dan disuntik, pasti kamu akan sedikit merasakan rasa sakit ketika awal jarum mengenai bagian tubuh kamu, dan kemudian ada cairan yang dimasukkan ke dalam tubuh kamu biar kamu tetap sehat. Inilah contoh penerapan tekanan pada kehidupan sehari hari.

Tekanan pada zat cair dapat dilihat dari daya pancar yang keluar dari sebuah tabung berlubang yang diisi oleh zat cair.

Tekanan zat cair dipengaruhi oleh kedalaman. Semakin dalam airnya, tekanan zat cair semakin besar. Tekanan pada zat cair yang diam disebut tekanan hidrostatik.

    Rumus Tekanan Zat Cair (Hidrostatik)

Rumus tekanan hidrostatik (hidrostatis) adalah sebagai berikut:

p_h = ρ . g . h, atau  p_h = S . h

Keterangan:

• p_h = Tekanan hidrostatis (^N/_m² atau Pa)
• ρ = massa jenis zat cair (^kg/_m³)
• g = percepatan gravitasi (^m/_s²)
• h = kedalaman zat cair (m)
• S = berat jenis zat cair (^N/_m³) 

Ada tiga hukum fisika yang bekerja pada tekanan zat cair, yaitu hukum Pascal, bejana berhubungan, dan hukum Archimedes.

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan zat cair pada ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan besarnya sama.

Pada gambar di atas, gaya F₁ menekan alas A₁ sehingga zat cair menekan ke alas A₂ dan menghasilkan tekanan sebesar F₂. Rumus tekanan berdasarkan hukum Pascal adalah sebagai berikut:

p = ^F₁/_A1 = ^F₂/_A2

Keterangan:

• F₁ = Gaya yang menekan pada tabung 1 (N)
• F₂ = Gaya yang menekan pada tabung 2 (N)
• A₁ = luas alas tabung 1 (m²)
• A₂ = luas alas tabung 2 (m²) 

Sementara itu, bejana berhubungan adalah rangkaian beberapa bejana yang saling berhubungan satu sama lainnya dan bagian atasnya terbuka.

Keadaan permukaan air yang sama jenisnya selalu mendatar, sekalipun bejana dimiringkan.

Dalam bejana berhubungan berlaku rumus:

p₁ = p₂

ρ₁. g₁ . h₁ = ρ₂. g₂ . h₂

ρ₁ . h₁ = ρ₂ . h₂

Kemudian, hukum Archimedes berbicara tentang gaya tekan ke atas zat cair. Besarnya gaya tekan ke atas (F_a) sama dengan hasil kali antara volume benda (V_b), massa jenis zat cair (ρ), dan gravitasi (g).

Berat benda di udara lebih berat dari benda saat di dalam zat cair karena di dalam zat air ada gaya tekan ke atas oleh zat cair tersebut. Besar gaya tekan ke atas ini sebanding dengan volume zat cair yang terdesak oleh benda itu.

Rumus hukum Archimedes adalah sebagai berikut:

F_a = V_b. ρ . g

F_a = V_b. S

Keterangan:

• F_a = Gaya tekan ke atas zat cair (N)
• V_b = Volume benda yang tercelup (m³)
• ρ = massa jenis zat cair (^kg/_m³)
• S = berat jenis zat cair (^N/_m³)

Catatan: Jika percepatan gravitasi (g) tidak disebutkan secara langsung di soal, maka gunakan nilai umum 10 ^m/_s².