Penulis  |
| Tekanan Hidrostatis |
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dikerjakan oleh berat zat cair saja pada suatu bidang. Faktor-faktor apa saja yang menentukan besarnya tekanan hidrostatis?
Misalkan luas bejana silinder adalah A dan tinggi kedalaman kolom cairan diukur dari bidang alas adalah h.
 |
Volume cairan = V = A . h
Massa cairan = m = ρ V = ρ (Ah)
Berat cairan = w = m . g = (ρAh)g
Gaya pada alas bejana F = w → F = ρAhg
Tekanan yang dikerjakan cairan pada dasar bejana
Tekanan Hidrostatis
Tekanan yang dikerjakan cairan pada dasar bejana
 |
Tekanan hidrostatis pada suatu kedalaman h diukur dari permukaan zat cair, yang massa jenisnya ρ dirumuskan oleh:
P = ρgh
dengan g adalah percepatan gravitasi
Jelas bahwa tekanan hidrostatis bergantung pada tiga faktor: massa jenis cairan, percepatan gravitasi dan kedalaman cairan diukur dari permukaannya.
Contoh soal
1. Seorang penyelam meyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah ... N/m2.
A. 3.000
B. 30.000
C. 40.000
D. 50.000
Jawab:
Kedalaman h = 3 m dan massa jenis air ρair = 1.000 kg/m3, dan percepatan gravitasi g = 10 N/kg = 10 m/s2.
P = ρgh
P = 1.000 kg/m3 x 10 N/kg x 3 m
P = 30.000 N/m2
Besar tekanan hidrostatisnya adalah 30.000 N/m2.
2. Mengapa pada bendungan, dinding bagian bawah selalu lebih tebal daripada dinding bagian atasnya?
Jawab:
Desain ini adalah aplikasi dari tekanan hidrostatis P = ρgh, yang berarti tekanan air meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Karena itu dinding bagian bawah harus tebal daripada bagian atasnya agar mampu menahan tekanan yang lebih besar.
3. Seleksi OSN Tingkat Kabupaten Tahun 2017
Transportasi zat pada tumbuhan yang memanfaatkan adanya tekanan hidrostatis terjadi pada jaringan ....
A. epidermis
B. floem
C. parenkim
D. xilem
Pembahasan:
Transportasi zat jarak pendek dapat dilakukan secara difusi dan osmosis. Namun, kedua jenis transportasi zat tersebut tidak cukup efisien untuk melakukan transportasi jarak jauh seperti pergerakan air dan mineral dari akar ke daun. Sebagai gantinya, transportasi zat jarak jauh terjadi melalui airan massal, pergerakan cairan yang didorong oleh tekanan hidrostatis. Air dan mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks, lalu masuk ke dalam stele. Di dalam stele, xilem mentranspor jarak jauh air dan mineral tersebut dengan aliran massal ke urat daun yang bercabang-cabang diseluruh bagian daun. Transpor air dengan menggunakan tekanan ini, jauh lebih cepat daripada difusi dan osmosis. Kecepatannya dapat mencapai 15 hingga 45 km/jam pada tumbuhan yang memiliki pembuluh lebar. Transpor zat melalui aliran massal mampu menyuplai kebutuhan air lebih banyak daripada yang hilang selama transpirasi di siang hari.
1. Seorang penyelam meyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m3, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah ... N/m2.
A. 3.000
B. 30.000
C. 40.000
D. 50.000
Jawab:
Kedalaman h = 3 m dan massa jenis air ρair = 1.000 kg/m3, dan percepatan gravitasi g = 10 N/kg = 10 m/s2.
P = ρgh
P = 1.000 kg/m3 x 10 N/kg x 3 m
P = 30.000 N/m2
Besar tekanan hidrostatisnya adalah 30.000 N/m2.
Jawaban: B
Jawab:
Desain ini adalah aplikasi dari tekanan hidrostatis P = ρgh, yang berarti tekanan air meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Karena itu dinding bagian bawah harus tebal daripada bagian atasnya agar mampu menahan tekanan yang lebih besar.
3. Seleksi OSN Tingkat Kabupaten Tahun 2017
Transportasi zat pada tumbuhan yang memanfaatkan adanya tekanan hidrostatis terjadi pada jaringan ....
A. epidermis
B. floem
C. parenkim
D. xilem
Pembahasan:
Transportasi zat jarak pendek dapat dilakukan secara difusi dan osmosis. Namun, kedua jenis transportasi zat tersebut tidak cukup efisien untuk melakukan transportasi jarak jauh seperti pergerakan air dan mineral dari akar ke daun. Sebagai gantinya, transportasi zat jarak jauh terjadi melalui airan massal, pergerakan cairan yang didorong oleh tekanan hidrostatis. Air dan mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks, lalu masuk ke dalam stele. Di dalam stele, xilem mentranspor jarak jauh air dan mineral tersebut dengan aliran massal ke urat daun yang bercabang-cabang diseluruh bagian daun. Transpor air dengan menggunakan tekanan ini, jauh lebih cepat daripada difusi dan osmosis. Kecepatannya dapat mencapai 15 hingga 45 km/jam pada tumbuhan yang memiliki pembuluh lebar. Transpor zat melalui aliran massal mampu menyuplai kebutuhan air lebih banyak daripada yang hilang selama transpirasi di siang hari.
Jawaban: D
EmoticonEmoticon