Jelaskan hubungan tekanan zat cair dengan Hukum Archimedes

Lihat Foto

Table of Contents Show

Berikut Ini Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatis Beserta Hubungannya Dengan Hukum Archimedes
Video yang berhubungan
Video yang berhubungan

Designua/Shutterstock

Hukum Archimedes berbunyi, Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut

KOMPAS.com - Hukum Archimedes menjelaskan mengenai gaya suatu benda di dalam air. Hukum itulah yang menerangkan mengapa ada benda yang mengapung di air dan ada yang tenggelam.

Dilansir dari Live Science, bunyi Hukum Archimedes adalah:

"Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut"

Archimedes menemukan hukum tersebut dari masalah yang dihadapi oleh Raja Syracuse, Hieron. Di mana, Hieron meminya Archimeser untuk memeriksa mahkota emasnya.

Hieron bertanya-tanya, apakah mahkota tersebut terbuat dari emas murni atau tidak? Archimedes kemudian menemukan cara untuk menguji mahkota tersebut. Saat ia nyemplung ke bak mandi, ia menyadari sebagain air naik dan tumpah.

Banyaknya air yang tumpah sama dengan banyaknya tubuh yang masuk ke dalam bak mandi. Archimedes kemudian berlari ke jalan dan berteriak "Aku menemukannya!".

Masalah raja Hieron pun dapat diselesaikan dengan cara ini. Untuk memastikan mahkota raja itu dari emas murni, harus dicek kepadatannya. Kepadatan bisa diketahui dengan berat sebuah benda dibagi dengan volume atau besarnya benda tersebut.

Baca juga: Bunyi Hukum Newton II dan Contoh Penerapannya dalam Kehidupan

Kertas yang digulung-gulung, meskipun besarnya sama dengan sebiji kelereng, tetap lebih ringan dari biji kelereng.

Begitu pula halnya dengan emas. Emas memiliki kepadatan yang lebih tinggi dari perak. Sehingga, mahkota raja bisa berbeda beratnya jika dibuat dari emas murni atau campuran, kendati bentuk dan besarnya sama.

Untuk mengukurnya, Archimedes tak perlu mengukur besar mahkota. Ia cukup memasukannya ke dalam air dan melihat berapa volume air yang naik dan membandingkannya dengan emas murni.

Jika mengacu pada Wikipedia, tekanan zat bisa diartikan sebagai satuan fisika untuk menyatakan gaya per satuan luas. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume [isi] dan suhu. Dimana semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka semakin tinggi pula suhunya.

Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah daripada suhu di dataran rendah. Pun demikian mengapa pisau yang diasah hingga permukaannya menipis menjadi lebih tajam. Disini bisa disimpulkan, bahwa semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama, maka semakin tinggi pula tekanan yang didapatkan. Sebaliknya, semakin luas permukaan benda, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin kecil, antara luas permukaan dengan tekanan memiliki perbandingan terbalik.

Tekanan zat dibagi menjadi dua, yakni tekanan zat padat dan tekanan zait cair. Dalam pembahasan kali ini, kita akan berkenalan lebih jauh dengan tekanan zat cair. Apa yang dimaksud dengan ini?

Tekanan pada zat cair dikenal juga dengan tekanan hidrostatis yang memberikan tekanan baik ke samping [lateral] maupun ke dasar wadah. Faktor-faktor yang memengaruhi tekanan hidrostatis adalah massa jenis zat cair, percepatan gravitasi bumi dan kedalaman yang dihitung dari permukaan zat cair.

Tekanan hidrostatis bisa dirumuskan sebagai berikut:

Ph = pgh

Ph = Tekanan Hidrostatis [N/m2] p = kerapatan atau massa jenis zat cair [Kg/m3] g = percepatan gravitasi [m/s2]

h = tinggi/kedalaman zat cair [m]

[Baca juga: Mempelajari Sifat Molekuler Zat]

Tekanan zat cair sangat erat hubungannya dengan hukum Archimedes dan hukum Pascal.

Hukum Archimedes

Hukum Archimedes menjelaskan hubungan besarnya gaya yang diberikan zat cair terhadap benda yang berinteraksi dengannya. Hukum ini berbunyi, “Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut.”

Pembuatan kapal selam didasari oleh prinsip yang dikemukakan oleh Archimedes. Berdasarkan hukum Archimedes, gaya apung dapat dirumuskan sebagai berikut:

Fa = p x g x V Dengan V = volume zat cair yang dipindahkan Fa = Gaya apung p = Massa Jenis g = Percepatan Gravitasi

V = Volume

Hukum Pascal

Hukum pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutuop diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Lebih lengkapnya, hukum Pascal berbunyi, “Ketika tekanan diberikan pada sembarang bagian dari suatu zat cair dalam wadah tertutup, tekanan akan diteruskan sama besar ke segala arah dengan gaya yang tetap dan arahnya tegak lurus permukaan wadah.”

Elisa Kasli, Aminullah Aminullah

Dalam kehidupan sehari-hari, sering dijumpai masyarakat yang tinggal dipinggiran sungai, sudah terbiasa mandi dan menyelam dikedalaman 3m-5m. Ketika masyarakat tersebut mandi di air laut, sesuai kebiasaan mereka kemudian menyelam sampai kekedalaman 5 meter, maka penyelam itu akan mengalami kerusakan pada telinga, mata, paru-paru bahkan tenggelam. Tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang diam. Besarnya tergantung pada jenis dan kedalaman sutu zat. Tujuan penelitian ini adalah melihat pengaruh massa jenis benda terhadap tekanan hidrostatis. Pada penelitian ini ditetapkan kedalaman air 1 meter dan percepatan gravitasi bumi . Diperoleh besar massa jenis air dan massa jenis air laut . Sehingga diperoleh masing-masing tekanan hidrostatis pada air sungai dan air laut adalah dan . Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar massa jenis benda maka semakin besar tekanan hidrostatisnya.

Alonso, Marcelo dan Finn, edward J [1992], Dasar-Dasar Fisika Universitas, Jakarta: Penerbit Erlangga.

Halliday, David., dan Resnick, Robert [1985], Physics, 3rd Edition, Jakarta: Penerbit Erlangga.

Hugh, D young dan Freedman, Roger A [2002], Fisika Universitas, Jakarta: Penerbit Erlangga.

Halliday, David dkk [2010], Fisika Dasar Edisi 7, jakarta: Penerbit Erlangga.

Tipler, Paul A [1991], FISIKA Untuk Sains dan Teknik, Jakarta: Penerbit Erlangga.

Walker, Jearl dkk [2002], Dasar-Dasar Fisika, Tanggerang: Binapura Aksara.

There are currently no refbacks.

Jurnal Pendidikan Geosfer

ISSN 2541-6936 [print]| ISSN 2808-2834 [online] Organized by Universitas Syiah Kuala Published by Jurusan Pendidikan Geografi FKIP Universitas Syiah Kuala Website : //jurnal.unsyiah.ac.id/jpg

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Tekanan Hidrostatis sumber foto: Freepik

Tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang diberikan oleh air ke semua arah pada titik ukur manapun akibat adanya gaya gravitasi. Tekanan ini akan meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman diukur dari permukaan air.

Besarnya tekanan bergantung pada ketinggian zat cair, massa jenis zat cair, serta percepatan gravitasi bumi. Gaya gravitasi bumi menyebabkan partikel-partikel zat cair akan menekan partikel lain di bawahnya dan begitu juga dengan partikel di bawahnya akan saling menekan hingga ke dasar zat cair.

Berikut Ini Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatis Beserta Hubungannya Dengan Hukum Archimedes

Tekanan pada titik kedalaman berapapun tidak akan dipengaruhi oleh berat zat cair, luas permukaan zat cair, maupun bentuk wadah. Adapun sifat-sifatnya adalah :

Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair, tekanan hidrostatis akan semakin tinggi

Tekanan zat cair ke segala arah adalah sama besar

Tekanan ini bergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi

Tidak bergantung bentuk wadah

Tekanan pada zat cair memberikan tekanan baik ke samping [lateral] maupun ke dasar wadah. Tekanan pada zat cair bisa bisa menggunakan rumus sebagai berikut:

Ph = Tekanan Hidrostatis [N/m2]

p = kerapatan atau massa jenis zat cair [Kg/m3]

g = percepatan gravitasi [m/s2]

h = tinggi/kedalaman zat cair [m]

Hubungannya Dengan Hukum Archimedes

Hukum Archimedes menjelaskan hubungan besarnya gaya yang diberikan zat cair terhadap benda yang berinteraksi dengannya.

“Jika benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut. [Hukum Archimedes]”

Pembuatan kapal selam didasari oleh prinsip yang dikemukakan oleh Archimedes. Berdasarkan hukum Archimedes, gaya apung dapat dirumuskan sebagai berikut:

Dengan V = volume zat cair yang dipindahkan

Itulah tadi penjelasan mengenai tekanan hidrostatis beserta hubungannya dengan hukum Archimedes. Kamu bisa mencoba untuk berlatih soal supaya lebih jelas lagi.