Bahan Ajar - Tekanan Hidrostatis

 

BAHAN AJAR PELAJARAN IPA KELAS VIII

SMPN 17 KENDARI – KOTA KENDARI - PROVINSI SULAWESI TENGGARA

 

TEKANAN PADA BENDA

(TEKANAN PADA ZAT CAIR)

Oleh Suhardin, S.Pd

Pernahkah kalian melihat benda terapung? Mengapa sebuah benda bisa mengapung di permukaan air? Coba perhatikan bagian-bagian dari buah kelapa ini!

Buah kelapa ini bisa mengapung di lautan. Struktur buahnya menjadi penyebabnya. Apakah kalian pernah menekan buah ini kedalam air laut? Hal tersebut sama prinsipnya saat mendorong gelas terbalik dalam bak Air? Coba kalian rasakan, Kedalaman mana yang mendorong gelas ke atas lebih kuat?

Penyelam pun tidak bisa berlama-lama berada dalam kedalaman air laut. Bahaya bisa mengancam penyelam. Mulai dari kekurangan oksigen hingga penimbulkan penyakit bahkan kematian. Telinga mendenging salah satu tanda pengaruh tekanan air laut bagi seorang penyelam.                                                                                                              

Sesuai hasil penelitian dinyatakan bahwa perenang yang berada dipermukaan hanya merasakan 1 atm tekanan air laut. Bila masuk pada kedalaman 10 meter maka tubuh akan merasakan tekanan dua kali lipatnya, yakni 2 atm. Hal tersebut terungkap melalui Schmidt Ocean Institut. Lebih jauh dijelaskan bahwa setiap kedalam 10 meter maka tekanan hidrostatis akan bertambah 1 atm. Inilah buktim semakin kedalam kamu menyelam maka makin besar tekanan yang diberikan oleh air. Menyelam di titik kedalam Palung Mariana (11.000 meter) sama dengan 100 ekor gajah yang telah dewasa menginjak kepalamu (Silmi Nurul Utami, 22/1/2021)

Membuktikan fenomena tersebut dapat dilakukan melalui eksperimen sederhana. Salah satunya dengan memanfaatkan media tamu saga. Nama alat praktikum ini merupakan akronim dari “tabung menara ukur skala ganda.” Bahan-bahan pembuatannya berasal dari lingkungan sekitar kita.

1. Gardus bekas untuk rangka kotak

2. Selang kecil untuk saluran cairan.

3. Spoid 5 ml dan 10 ml sebagai tabung ukur tekanan

4. Gelas kaca bening 2 buah untuk wadah cairan

5. Gelas takar kue untuk mengukur cairan yang akan digunakan

6. Pewarna makanan untuk memberikan warna cairan pada selang

7. Foto kopi skala mistar sebagai skala ganda yang digunakan dalam pengukuran kenaikan cairan.

8. Air dan minyak sebagai variabel penyelidikan dalam praktikum

9. Gunting dan kater sebagai alat pemotong pembuatan dan perakitan alat

10. Kertas putih untuk membungkus kotak tamu saga.

11. Lem kertas untuk melekatkan kertas pembungkus.

12. Botol minuman bekas untuk menyimpan larutan

 

Bagaimana cara membuat dan menggunakannya? Silahkan dilihat pada link berikut.

https://www.youtube.com/watch?v=N0dVMMGDkAc

Apa sebenarnya tekanan hidrostatis itu?

Berdasarkan uraian dan video tersebut, terungkap bahwa makin dalam zat cair makin besar tekanannya. Inilah yang disebut tekanan hidrostatis. Kedalaman dan massa jenis zat cair mempengaruhi tekanan tesebut. Seperti halnya kedalaman, makin besar massa jenisnya maka tekanannya makin besar pula. Artinya kedua hal tersebut berbanding lurus. Itulah sebabnya pembangunan bendungan untuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA) dan struktur kapal selam mempertimbangkan tenanan hidrostatis. (Zubaedah S dkk, 9 : 2017)

Lebih lanjut siungkapkan bahwa secara matematis, nilai besaran tekanan hidrostatis dapat dicari dengan menggunakan rumus : 

Dimana :

P = Tekanan (N/m² atau Pa)

ρ = Massa jenis zat cair (kg/m³)

g = Percepatan grafitasi (m/s²)

h = Tinggi zat cair (m)

 

Contoh soal :

Bandingkanlah selisih tekanan yang dirasakan oleh peyelam saat berada di kedalam 500 cm dan 1000 cm dari permukaan air laut. Jika masa jenis air 1000 kg/m³ dan percepatan grafitasinya 9,8 m/s².

 

Diketahui

ρ = 1000 kg/m³

g = 10 m/s²

h1 = 500 cm, dikonversi dahulu ke dalam m yakni 500 cm = 5 m

h2 = 1000 cm, dikonversi dahulu ke dalam m yakni 1000 cm = 10 m

 

Untuk kedalaman pertama h1 besarnya nilai P2 adalah :

P1 = ρ x g x h

P1 = 1000 x 9,8 x 5

P1 = 49.000 Pa

Untuk kedalaman pertama h2 besarnya nilai P2 adalah

P2 = ρ x g x h

P2 = 1000 x 9,8 x 10

P2 = 98.000 Pa

Berarti untuk mencari selisih antara h1 dan h2 adalah P2 – P1

P = 98.000 Pa – 49.000 Pa

P = 49.000 Pa

Maka besar selisihnya adalah 49.000 Pa

 

 

Daftar Pustaka

https://www.youtube.com/watch?v=N0dVMMGDkAc

Silmi Nurul Utami, 22/2/2021, Tekanan Hidrostatis, http://www.kompas.com  

Zubaedah S dkk, 2017, Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VIII SMP/MTs Semester 2, Jakarta : Balitbang – Kemdikbud,