website statistics Pengertian Tekanan Total Atau Tekanan Mutlak dan Contoh Soal

Pengertian Tekanan Total Atau Tekanan Mutlak dan Contoh Soal

Pada postingan sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang tekanan hidrostatis pada fluida (zat cair) lengkap dengan contoh soal serta pembahasannya. Pada postingan tersebut hanya membahas tekanan yang dilakukan oleh zat cair, tetapi kenyataannya tekanan udara luar juga ikut memberikan tekanan.


Sekarang perhatikan gambar di bawah ini!

Pengertian Tekanan Total Atau Tekanan Mutlak dan Contoh Soal

Gambar di atas merupakan sebuah tabung yang diisi dengan fluida setinggi h. Pada permukaan fluida yang terkena udara luar, sehingga bekerja tekanan udara luar yang dinyatakan dengan po. Jika tekanan udara luar (po) ikut diperhitungkan, besarnya tekanan total atau tekanan mutlak pada satu titik di dalam fluida adalah:

 

ptot = po + ρgh

 

dengan:

ptot = tekanan Mutlak (N/m2 atau Pa)

po = tekanan udara luar (N/m2 atau Pa)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

h = kedalaman zat cair (m)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

 

Catatan:

Tekanan udara luar untuk dipermukaan bumi (po) besarnya 1 atm yang setara dengan 1,0 × 105 N/m2 (Pa)

 

Contoh Soal 1

Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 m/s2, tentukanlah tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 30 cm.

 

Penyelesaian:

Po = 1 atm = 1,0 × 105 N/m2

g = 10 m/s2

h = 30 cm = 0,3 m

ρ = 1000 kg/m3

 

Tekanan total di bawah permukaan danau yakni:

ptot = po + ρgh

ptot = (1,0 × 105) + (1000)(10)(0,3)

ptot = (1,0 × 105) + (3,0 x 103)

ptot = (1,0 × 105) + (0,03 x 105)

ptot = 1,03 × 105 N/m2

Jadi, tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 30 cm adalah 1,03 × 105 N/m2.

 

Contoh Soal 2

Diketahui tekanan udara luar 1 atm (anggap 1 atm = 105 N/m2 dan g = 10 m/s2). Tentukanlah kedalaman danau yang tekanan total di bawah permukaannya 2 atm.

 

Penyelesaian:

Po = 1,0 × 105 N/m2

g = 10 m/s2

ρ = 1000 kg/m3

ptot = 2,0 × 105 N/m2

 

Kedalaman danau dapat ditentukan dengan mengunakan rumus tekanan total yakni:

ptot = po + ρgh

2,0 × 105 = 1,0 × 105 + (1000)(10)h

1,0 × 105 = (1,0 x 104)h

h = (1,0 × 105)/(1,0 x 104)

h = 10 m

Jadi, kedalaman danau tersebut adalah 10 m.

 

Contoh Soal 3

Tekanan udara luar sekitar 1 × 105 Pa. Tentukan besarnya gaya yang dilakukan udara dalam kamar pada kaca jendela berukuran 40 cm × 80 cm.

 

Penyelesaian:

Hitung terlebih dahulu luas permukaan kaca jendela yakni:

A = p x l

A = 40 cm × 80 cm

A = 3200 cm2

A = 0,32 m2

 

Tekanan merupakan gaya yang diberikan per satuan waktu, maka:

p = F/A

F = p.A

F = (1 × 105)(0,32)

F = 0,32 x 105

F = 3,2 x 104 N

 

Contoh Soal 4

Seekor ikan berada pada kedalaman 5 m dari permukaan air sebuah danau. Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan tekanan total yang dialami ikan!

 

Penyelesaian:

h = 5 m

ρ = 1.000 kg/m3

g = 10 m/s2

po = 1,0 x 105 N/m2

 

Tekanan total yang dialami ikan yakni:

ptot = po + ρgh

ptot = (1,0 × 105) + (1000)(10)(5)

ptot = (1,0 × 105) + (5,0 x 104)

ptot = (1,0 × 105) + (0,5 x 105)

ptot = 1,5 × 105 N/m2

Jadi, tekanan total yang dialami ikan sebesar 1,5 × 105 N/m2 atau 1,5 atm.

 

Demikian artikel tentang tekanan total atau tekanan mutlak lengkap dengan gambar ilustrasi dan contoh soal serta penyelesaiannya.

TOLONG DIBAGIKAN YA :

0 Response to "Pengertian Tekanan Total Atau Tekanan Mutlak dan Contoh Soal"

Posting Komentar

Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.