TEKANAN HIDROSTATIS

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).

Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.
Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.
Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan dapatkan tekanan yang lebih tinggi.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer.
”Hidrostatika” ialah ilmu perihal zat alir atau fluida yang diam tidak bergerak dan ”hidrodinamika” parihal zat alir yang bergerak. Hidrodinamika yang khusus mengenai aliran gas dan udara, disebut ”Aerodinamika”.
Fluida ialah zat yang dapat mengalir. Jadi, termasuk zat cairdan gas. Perbedaan zat cair dengan ghas terutama terletak pada kompresibilitasnya. Gas mudah dimampatkan, sedang zat cair praktis tidak dapat dimampatkan. Dalam pembahasan kita disini, perubahan kecil volume zat cair yang menderita tekanan, umumnya diabaikan.
Rapat massa suatu bahan yang homogen didefinisikan sebagai massanya persatuan volum. Satuan kerapatan sdalam ketiga sistem satuan ialah: satu kiliogram per m-3 (1 kg m3), satu gram per cm3 dan slug per ft-3.
Rapat massa akan kita lambangkan dengan huruf Yunani  (rho):


Tekanan Hidrostatis
Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.
Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis cairan, g (10 m/s2) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan
Tekanan Udara
Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.

Aplikasi Tekanan
Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, diantaranya:
• Pengukuran tekanan darah
• Pompa Hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel
Fluida ( zat alir ) adalah zat yang dapat mengalir, misalnya zat cair dan gas. Fluida dapat digolongkan dalam dua macam, yaitu fluida statis dan dinamis.
TEKANAN HIDROSTATIS
Tekanan hidrostatis ( Ph) adalah tekanan yang dilakukan zat cair pada bidang dasar tempatnya.

PARADOKS HIDROSTATIS
Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak tergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair dalam bejana, tetapi tergantung pada luas dasar bejana ( A ), tinggi ( h ) dan massa jenis zat cair (  )
dalam bejana.
Ph =  g h
Pt = Po + Ph
F = P h A =  g V  = massa jenis zat cair
h = tinggi zat cair dari permukaan
g = percepatan gravitasi
Pt = tekanan total
Po = tekanan udara luar

HUKUM PASCAL
Tekanan yang dilakukan pada zat cair akan diteruskan ke semua arah sama.
P1 = P2  F1/A1 = F2/A2
HUKUM ARCHIMEDES
Benda di dalam zat cair akan mengalami pengurangan berat sebesar berat zat cair yang dipindahkan.
Tiga keadaan benda di dalam zat cair:
a. tenggelam: W>F  b > z

b. melayang: W = F  b = z

c. terapung: W=F  b.V=z.V' ;b<z
W = berat benda
F = gaya ke atas = z . V' . g
b = massa jenis benda
z = massa jenis fluida
V = volume benda
V' = volume benda yang berada dalam fluida
Akibat adanya gaya ke atas ( F ), berat benda di dalam zat cair (Wz) akan berkurang menjadi:
Wz = W - F
Wz = berat benda di dalam zat cair
TEGANGAN PERMUKAAN
Tegangan permukaan ( ) adalah besar gaya ( F ) yang dialami pada permukaan zat cair persatuan panjang(l)
= F / 2l
KAPILARITAS
Kapilaritas ialah gejala naik atau turunnya zat cair ( y ) dalam tabung kapiler yang dimasukkan sebagian ke dalam zat cair karena pengarah adhesi dan kohesi.

y = 2  cos  /  g r

y = kenaikan/penurunan zat cair pada pipa (m)
 = tegangan permukaan (N/m)
 = sudut kontak (derajat)
p = massa jenis zat cair (kg / m3)
g = percepatan gravitas (m / det2)
r = jari-jari tabung kapiler (m)
Statika fluida
Statika fluida, kadang disebut juga hidrostatika, adalah cabang ilmu yang mempelajari fluida dalam keadaan diam, dan merupakan sub-bidang kajian mekanika fluida. Istilah ini biasanya merujuk pada penerapan matematika pada subyek tersebut. Statika fluida mencakup kajian kondisi fluida dalam keadaan kesetimbangan yang stabil. Penggunaan fluida untuk melakukan kerja disebut hidrolika, dan ilmu mengenai fluida dalam keadaan bergerak disebut sebagai dinamika fluida.
Tekanan statik di dalam fluida
Karena sifatnya yang tidak dapat dengan mudah dimampatkan, fluida dapat menghasilkan tekanan normal pada semua permukaan yang berkontak dengannya. Pada keadaan diam (statik), tekanan tersebut bersifat isotropik, yaitu bekerja dengan besar yang sama ke segala arah. Karakteristik ini membuat fluida dapat mentransmisikan gaya sepanjang sebuah pipa atau tabung, yaitu, jika sebuah gaya diberlakukan pada fluida dalam sebuah pipa, maka gaya tersebut akan ditransmisikan hingga ujung pipa. Jika terdapat gaya lawan di ujung pipa yang besarnya tidak sama dengan gaya yang ditransmisikan, maka fluida akan bergerak dalam arah yang sesuai dengan arah gaya resultan.
Konsepnya pertama kali diformulasikan, dalam bentuk yang agak luas, oleh matematikawan dan filsuf Perancis, Blaise Pascal pada 1647 yang kemudian dikenal sebagai Hukum Pascal. Hukum ini mempunyai banyak aplikasi penting dalam hidrolika. Galileo Galilei, juga adalah bapak besar dalam hidrostatika.
Tekanan hidrostatik
Sevolume kecil fluida pada kedalaman tertentu dalam sebuah bejana akan memberikan tekanan ke atas untuk mengimbangi berat fluida yang ada di atasnya. Untuk suatu volume yang sangat kecil, tegangan adalah sama di segala arah, dan berat fluida yang ada di atas volume sangat kecil tersebut ekuivalen dengan tekanan yang dirumuskan sebagai berikut


dengan (dalam satuan SI),
P: adalah tekanan hidrostatik (dalam pascal);
ρ :adalah kerapatan fluida (dalam kilogram per meter kubik);
g :adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat);
h :adalah tinggi kolom fluida (dalam meter).
Tekanan hidrostatika pada suatu titik adalah :
Perbandingan gaya normal dF yang bekerja pada suatu
luas permukaan dA di titik tersebut berada :
atau : dF = P dA

Satuan tekanan : atm atau Pascal ( Pa)
1 atm = 1,013x105 Pa
1 Bar = 105 Pa
1 Psi = 1 lb/inci2

Variasi tekanan dalam fluida :

Apungan
Sebuah benda padat yang terbenam dalam fluida akan mengalami gaya apung yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Hal ini disebabkan oleh tekanan hidrostatik fluida.
Sebagai contoh, sebuah kapal kontainer dapat mengapung sebab gaya beratnya diimbangi oleh gaya apung dari air yang dipindahkan. Makin banyak kargo yang dimuat, posisi kapal makin rendah di dalam air, sehingga makin banyak air yang "dipindahkan", dan semakin besar pula gaya apung yang bekerja.
Prinsip apungan ini ditemukan oleh Archimedes.

source by :  http://akhmadkurnia.blogspot.com