TEKANAN DI DALAM FLUIDATEKANAN DI DALAM FLUIDATekanan didefinisikan sebagai gaya normal persatuan Tekanan didefinisikan sebagai gaya normal persatuan

luas.luas.

1

2

h

P1

Luas A

P2

P = tekanan (Pascal, P = tekanan (Pascal, N/mN/m22))F = Gaya (Newton)F = Gaya (Newton)A = luas (mA = luas (m22))

Pada gambar di samping :Pada gambar di samping :Tekanan di titik 1 : PTekanan di titik 1 : P11 = P = P00 = tekanan = tekanan udara luar.udara luar.Tekanan dititik 2 = PTekanan dititik 2 = P22 = tekanan oleh = tekanan oleh massa zat cair massa zat cair PP!!, dengan kedalaman , dengan kedalaman h, + tekanan udara luar Ph, + tekanan udara luar P00

A

F

A

mgP !

2

Karena m = ρV maka : ghA

hAg

A

VgP

!2

Tekanan oleh massa zat cair =

Tekanan di titik 2 = PTekanan di titik 2 = P22 = P = P00 + + ρρghgh

PP22 – P – P00 = = ρρgh atau gh atau ΔΔP = P = ρρgh gh

Tekanan ini tidak tergantung pada bentuk tempat.Tekanan ini tidak tergantung pada bentuk tempat.Pada kedalaman yang sama tekanannya samaPada kedalaman yang sama tekanannya sama

Contoh soal : Berapa selisih tekanan pada dasar tangki bila diisi penuh dengan bensin dan bila diisi penuh dengan alkohol. Tinggi tangki 3 m, dan gravitasi bumi g = 10 m/det2.Penyelesaian :Bila diisi penuh dengan bensin : P2 = P0 + ρbensin ghBila diisi penuh dengan alkohol : P2 = P0 + ρalkohol ghSehingga selisihnya adalah :

ΔP2 = (P0 + ρalkohol gh) – (P0 + ρbensin gh) = (ρalkohol - ρbensin ) gh

3,3 x 103 Pa ΔP2 = ( 0,79 x 103 - 0,68 x 103 ) 10 x 3 =

HUKUM PASCALHUKUM PASCALTekanan yang diberikan pada fluida diteruskan kesetiap Tekanan yang diberikan pada fluida diteruskan kesetiap bagian fluida dengan sama besar (termasuk pada bagian fluida dengan sama besar (termasuk pada dinding tempat fluida)dinding tempat fluida)

f F

papA

Tekanan hidrolis, diteruskan kesetiap bagian fluida dengan sama besarTekanan di kaki kiri = tekanan di kaki kanan

a

AfFatau

A

F

a

fp

Misal a= 0,1 m2 , A = 1 m2, f = 1 N, maka F =1 (1/0,1) = 10 N

ALAT UKUR TEKANANALAT UKUR TEKANANMANOMETER : ALAT UKUR TEKANAN RUANG TERTUTUP

h

1

2

h

0

2

Tekanan Pada titik 1 (pada pipa kiri = pada pipa kanan) :P = p1 = ρ g h + p2

Jadi p1 – p2 = ρ g h

Atau p – po = ρ g h

P - Po = selisih tekanan di dalam tabung dan diluar tabung, disebut Pressure gauge

Po = ρ g h + p2

P2 = 0

Po = ρ g h

BAROMETER : ALAT UKUR TEKANAN RUANG TERBUKA

PRINSIP ARCHIMEDESPRINSIP ARCHIMEDESGaya tekan ke atas yang dialami oleh benda yang tercelup di Gaya tekan ke atas yang dialami oleh benda yang tercelup di dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkandalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan

Massa fluida yang dipindahkan = rapat massa fluida x volume fluida yang dipindahkan

Volume fluida yang dipindahkan = volume benda yang tercelup V = A x h

h

h

A

gmgvv

mgvF

ndipindahkayang

fluidaberatatasketekanGaya

ff

fffB

Contoh SoalContoh Soal

Sebuah patung kuno 70 kg terbaring di dasar laut. Sebuah patung kuno 70 kg terbaring di dasar laut. Volumenya 3.10Volumenya 3.1044 cm cm33. Berapa gaya yang diperlukan . Berapa gaya yang diperlukan untuk mengangkatnyauntuk mengangkatnya

Penyelesaian :Penyelesaian :

Gaya apung (gaya tekan ke atas) pada patung Gaya apung (gaya tekan ke atas) pada patung disebabkan air laut sama dengan berat air laut yang disebabkan air laut sama dengan berat air laut yang dipindahkandipindahkan

3.103.1044 cm cm33 = 3.10 = 3.10-2-2 m m33

Massa jenis air laut Massa jenis air laut ρρair laut air laut = = 1,025 x 101,025 x 1033 kg/m kg/m33..

FFBB = m = mair lautair laut x g = x g = ρρair lautair laut g V g Vpatungpatung

= = 1,025 x 101,025 x 1033 (9,8) ( (9,8) (3.103.10-2-2) = 3.10) = 3.1022 N N

Berat patung = mBerat patung = mpatungpatung g = 70 x 9,8 = 6,9 10 g = 70 x 9,8 = 6,9 1022 N N

Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat = 6,9 10Jadi gaya yang diperlukan untuk mengangkat = 6,9 1022 - 3.10- 3.1022

= = 3,9.103,9.102 2 N N

Contoh SoalContoh SoalBongkah es dengan volume 10 cmBongkah es dengan volume 10 cm33 mengapung didalam gelas yang berisi air. Berapa mengapung didalam gelas yang berisi air. Berapa cmcm3 3 bagian yang menonjol diatas permukaan air ?. (massa jenis es = 0.917 x 10bagian yang menonjol diatas permukaan air ?. (massa jenis es = 0.917 x 10 33 kg/mkg/m33. = 0,917 g/cm. = 0,917 g/cm33, massa jenis air = 1 x 10, massa jenis air = 1 x 1033 kg/m kg/m33. = 1 g/cm. = 1 g/cm33))Penyelesaian : Menurut prinsip archimedes : Penyelesaian : Menurut prinsip archimedes : Gaya tekan ke atas = berat fluida yang dipindahkanGaya tekan ke atas = berat fluida yang dipindahkanVolume es seluruhnya V = 10 cmVolume es seluruhnya V = 10 cm33,,Massa es seluruhnya mMassa es seluruhnya meses = = eses V = 0,917 x 10 = 9,17 gram V = 0,917 x 10 = 9,17 gramBerat es seluruhnya WBerat es seluruhnya Weses = m = meses g = 9,17 g Newton g = 9,17 g NewtonMisal bagian es yang tercelup volumenya = VMisal bagian es yang tercelup volumenya = Vcc

dan bagian es yang terapung volumenya = Vdan bagian es yang terapung volumenya = V aa

  Jadi : VJadi : Vcc = V - V = V - Vaa = (10 – V = (10 – Vaa) cm) cm33..Volume es yang tercelup VVolume es yang tercelup Vcc = volume air yang dipindahkan = volume air yang dipindahkanBerat air yang dipindahkan WBerat air yang dipindahkan Waa = m = maa g g WWaa = = aaVVccg = 1 x (10 – Vg = 1 x (10 – Vaa) g = (10 – V) g = (10 – Vaa) g ) g WWaa ini adalah gaya apung Archimedes, B. Jadi B = (10 – V ini adalah gaya apung Archimedes, B. Jadi B = (10 – V aa) g ) g Dalam kead.setimbang : Gaya apung ( keatas) = berat es seluruhnya (kebawah) Dalam kead.setimbang : Gaya apung ( keatas) = berat es seluruhnya (kebawah) Gaya apung B = (10 – VGaya apung B = (10 – Vaa) g = Berat es seluruhnya W) g = Berat es seluruhnya Weses = m = meses g = 9,17 g g = 9,17 g

(10 – V(10 – Vaa) g = 9,17 g) g = 9,17 gVVaa = 10 – 9,17 = 0,83 cm = 10 – 9,17 = 0,83 cm33..Jadi volume es yang terapung adalah 0,83 cm3.Jadi volume es yang terapung adalah 0,83 cm3.