TEKANAN HIDROSTATIK

Rezki Amaliah*), Muh. Aditya Junaid, Nurqamri Putri Basofi, Rachmat Permata,

Qur’aniah Ali.

Fisika Dasar, Geografi 2015

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam

Abstark, Telah dilakukan sebuah praktikum mengenai tekanan hidrostatik yang bertujuan untuk mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik, mengetahui pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik dan memahami prinsip percobaan tekanan hidrostatik. Dalam praktikum ini ada dua kegiatan yaitu, pengaruh kedalaman terdahap tekanan hidrostatik dan pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik. Tekanan adalah gaya yang bekerja per satuan luas. Adapun tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diberikan oleh cairan pada kesetimbangan karena pengaruh gaya gravitasi. Hubungan tersebut dapat dirumuskan sebagai P = Po + ρ . g . h. Dari praktikum ini diperoleh kesimpulan bahwa kedalaman dan massa jenis zat cair mempengaruhi tekanan hidrostatik. Semakin dalam kedalaman suatu benda maka tekanan hidrostatiknya juga semakin besar. Begitupula dengan massa jenis zat cair, semakin besar massa jenis zat cair maka semakin besar pula tekanan hidrostatiknya.

Kata kunci: Tekanan, tekanan hidrostatik, kedalaman, jenis zat cair, massa jenis zat cair.

RUMUSAN MASALAH1. Bagaimana pengaruh kedalaman terhadap tekanan

hidrostatik?2. Bagaimana pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan

hidrostatik?3. Bagaimana prinsip percobaan tekanan hidrostatik?

TUJUAN PERCOBAAN

1. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik.

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik.

3. Mahasiswa dapat memahami prinsip percobaan tekanan hidrostatik.

METODOLOGI EKSPERIMENTeori singkat

Tekanan didefenisikan sebagai gaya yang bekerja per satuan luas, di mana gaya F dipahami bekerja tegak lurus terhadap permukaan A. Dapat dituliskan dalam pernyataan rumus, yaitu:

P = FA

dimana : P = tekanan (N/ m2) atau Pascal (Pa) F = gaya (N) A = luas (m2)

Catatan : 1 Atmosfer (1 atm) = 76 Hg = 1,013 . 105 N/ m2

1 cm Hg = 1.333,2 N/ m2

1 torr = 1 mmHg = 133,32 N/ m2 = 1 torricelliSatuan SI untuk tekanan adalah N/ m2. Satuan ini mempunyai

nama resmi pascal (Pa), untuk menghormati Blise Pascal, yaitu, 1 Pa = 1 N/ m2. 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. Akan tetapi

pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. 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 Hidrostatik adalah tekanan pada zat cair yang diam sesuai dengan namanya (hidro: air dan statik: diam). Atau lebih lengkapnya Tekanan Hidrostatik didefinisikan sebagai tekanan yang diberikan oleh cairan pada kesetimbangan karena pengaruh gaya gravitasi. Hal ini berarti setiap benda yang berada pada zat cair yang diam, tekanannya tergantung dari besarnya gravitasi. Hal lain yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatik adalah kedalaman/ ketinggian dan massa jenis zat cair. Dari penjelasan tersebut dapat dirumuskan tekanan hidrostatik fluida statis sebagai berikut:

P = ρ . g . h

dimana : P = tekanan (N/ m2) atau Pascal (Pa) ρ = massa jenis cairan (kg/ m3) g = percepatan gravitasi (m/ s2) h = kedalaman/ ketinggian (m)Kapal selam adalah contoh penerapan tekanan hidrostatik.

Karena manusia tidak mempu menyelam terlalu dalam dibuatlah kapal selam yang terbuat dari bahan yang sangat kokohdan kuat serta memiliki bentuk hampir bulat. Hal ini dimaksudkan untuk mengatasi besarnya tekanan hidrostatik di dalam kapal selam.Alat dan Bahan

1. Pipa berbentuk U

2. Gelas kimia

3. Selang plastik

4. Corong

5. Mistar biasa

6. Neraca ohauss 311 g

7. Air, gliserin, minyak

Identifikasi VariabelKegiatan 1 :

1. Variabel kontrol : Jenis zat cair2. Variabel manipulasi : Kedalaman3. Variabel respon : Ketinggian

Kegiatan 2 :1. Variabel kontrol : Kedalaman2. Variabel manipulasi : Massa jenis zat cair3. Variabel respon : Ketinggian

Defenisi Operasional VariabelKegiatan 1 :

1. Variabel kontrol : Jenis zat cair merupakan jenis zat dimana volumenya mengikuti bentuk wadahnya. Jenis zat cair yang digunakan dalam kegiatan ini adalah aquades (air)

2. Variabel manipulasi : Kedalaman adalah jarak dari permukaan sampai ke dasar. Kedalaman disini diukur dari permukaan air ke permukaan air dalam corong. Satuan yang digunakan adalah cm.

3. Variabel respon : Ketinggian adalah ukuran jarak vertikal suatu objek dari suatu titik tertentu. Ketinggian disini adalah perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U dengan menggunakan satuan cm.

Kegiatan 2 :1. Variabel kontrol : Kedalaman adalah jarak dari permukaan

sampai ke dasar. Kedalaman disini diukur dari permukaan air ke permukaan air dalam corong. Satuan yang digunakan adalah cm.

2. Variabel manipulasi : Massa jenis zat cair dapat diartikan sebagai kerapatan suatu zat, yaitu massa per volume yang di miliki oleh zat cair

yang di gunakan untuk menentukan besarnya tekanan

hidrostatik yang dinyatakan dalam kg/m3. Massa jenis zat cair yang digunakan dalam kegiatan ini adalah Air, Minyak, dan Gliserin

3. Variabel respon : Ketinggian adalah ukuran jarak vertikal suatu objek dari suatu titik tertentu. Ketinggian disini adalah perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U dengan menggunakan satuan cm.

Prosedur Kerja

Kegiatan 1: pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

Pertama hal yang dilakukan yaitu menentukan massa jenis dengan mengukur

massa dan volume dari zat cair, setelah itu hubungkan pipa U dengan dengan zat

cair dengan sebuah corong gelas oleh selang plastik. Kemudian masukkan

corongnya ke dalam air, dan tekan pada kedalaman tertentu kemudian ukur

kedalamannya dengan mistar biasa(diukur dari permukaan air ke permukaan air

dalam corong.selanjtnya amatilah perubahan tinggi permukaan zat cair pada

kedua pipa U,dan ukur selisih ketinggian zat air pada pipa U,catat hasil

pengukuran dalam tabel pengamatan.selanjutnya ulangi percobaan dengan

kedalaman yang berbeda-beda.

Kegiatan 2 : pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik

Pertama tentukan massa jenis dari ketiga zat,masukkan corong kedalam ketiga zat

tersebut dengn kedalaman yang sama yaitu 3 cm, hitung perubahan tinggi

permukaan zat pada kedua pipa U kemudian catat hasil selisihnya di tabel

pengamatan, selanjutnya tentukan besar tekanan hidostatik yang terjdi jika tan

yang dipeoleh sam dengan ρ g, dengan menggunakan rumus P = ρ gh.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA Hasil pengamatan

Tabel 1. Massa jenis zat cairNo.

Jenis Zat Cair Massa (gram) Volume (ml)

123

AirMinyakGliserin

| 143,30 ± 0,05 ||129,41 ± 0,05|| 176,30 ± 0,05 |

|150,0 ± 12,5||150,0 ± 12,5||150,0 ± 12,5|

1. Kegiatan 1

Jenis zat cair = Air

Tabel 2. Hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatik

No.

Kedalaman (cm)Perbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

1 |2,00 ± 0,05||1,50 ± 0,05||1,50 ± 0,05||1,50 ± 0,05|

2 |3,00 ± 0,05||2,30 ± 0,05||2,40 ± 0,05||2,40 ± 0,05|

3 |4,00 ± 0,05||3,50 ± 0,05||3,40 ± 0,05||3,40 ± 0,05|

4|5,00 ± 0,05|

|4,30 ± 0,05||4,40 ± 0,05||4,40 ± 0,05|

5 |6,00 ± 0,05||5,40 ± 0,05||5,30 ± 0,05||5,30 ± 0,05|

6 |7,00 ± 0,05||5,90 ± 0,05||5,90 ± 0,05||5,90 ± 0,05|

7 |8,00 ± 0,05| |6,50 ± 0,05|

|6,50 ± 0,05||6,50 ± 0,05|

2. Kegiatan 2 Kedalaman= |3,00 ± 0,05| cm

Tabel 3. Hubungan antara massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatik

No.

Massa Jenis Zat CairPerbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

1 0,96|2,50 ± 0,05||2,40 ± 0,05||2,50 ± 0,05|

2 0,86|2,20 ± 0,05||2,30 ± 0,05||2,30 ± 0,05|

3 1,175|3,20 ± 0,05||3,10 ± 0,05||3,10 ± 0,05|

ANALISIS GRAFIK

1 2 3 4 5 6 7 8 90.0000.2000.4000.6000.8001.0001.2001.4001.6001.800

f(x) = 0.0817719841269843 x + 1.00538007936508R² = 0.98954297658607

Grafik 1. Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan Kedalaman

Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan KedalamanLinear (Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan Kedalaman)

Kedalaman

Tek

aan

Hid

rost

atik

0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.21.10

1.15

1.20

1.25

1.30

1.35

1.40

f(x) = 0.536277056277059 x + 0.748584415584412R² = 0.989123432024288

Grafik 2. Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan Massa Jenis

Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan Massa JenisLinear (Hubungan antara Tekanan Hidrostatik dengan Massa Jenis)

Massa Jenis

Tek

anan

Hid

rost

atik

ANALISIS DATA

Tan θ = ph

ρ g = ph

P = ρ g h

1. Besar massa jenis zat cair dan ketidakpastiannya

a. Air

ρ = mv

= 143,3150

= 0,95 gram/ cm3

dxdρ

=| dρdm|dm+| dρ

dV |dV

dρ=|V−1|dm+|m|dV

dρρ=| V −1

mV −1|dm+| mmV−1|dV

dρρ=|dm

m |+|dVV |

∆ρ = |Δmm

+ Δvv | ρ

= | 0,05143,30

+ 12,5150 | 0,95

= |0,0003 + 0,08| 0,95

= 0,08 gram/ cm3

KR = ∆ ρρ x 100%

= 0,080,95 x 100%

= 8,37% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 8,37%

= 91,63%

PF = |ρ ± ∆ρ|

= |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

b. Minyak

ρ = mv

= 129,41

150

= 0,86 gram/ cm3

dxdρ

=| dρdm|dm+| dρ

dV |dV

dρ=|V−1|dm+|m|dV

dρρ=| V −1

mV −1|dm+| mmV−1|dV

dρρ=|dm

m |+|dVV |

∆ρ = |Δmm

+ Δvv | ρ

= | 0,05129,41

+ 12,5150 | 0,86

= |0,0004 + 0,08| 0,86

= 0,07 gram/ cm3

KR = ∆ ρρ x 100%

= 0,070,86 x 100%

= 8,37% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 8,37%

= 91,63%

PF = |ρ ± ∆ρ|

= |0,86± 0,07| gram/ cm3

c. Gliserin

ρ = mv

= 176,3150

= 1,17 gram/ cm3

dxdρ

=| dρdm|dm+| dρ

dV |dV

dρ=|V−1|dm+|m|dV

dρρ=| V −1

mV −1|dm+| mmV−1|dV

dρρ=|dm

m |+|dVV |

∆ρ = |Δmm

+ Δvv | ρ

= | 0,05176,3

+ 12,5150 | 1,17

= |0,0003 + 0,08| 1,17

= 0,1 gram/ cm3

KR = ∆ ρρ x 100%

= 0,1

1,17 x 100%

= 8,36% (3 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 8,36%

= 91,64%

PF = |ρ ± ∆ρ|

= |1,2 ± 0,1| gram/ cm3

2. Kegiatan 1

a. Besar Tekanan Hidrostatik pada pipa U

1) Kedalaman |2,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 1,5+1,5+1,5

3

= 1,5 cm

P1 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 1,5.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,15 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,143. 105 N/ m2

P1 = 1,156 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |1,50 – 1,50| cm = 0 cm

δ 2 = |h - h2| = |1,50 – 1,50| cm = 0 cm

δ 3 = |h - h3| = |1,50 – 1,50| cm = 0 cm

Δh = δmaks = 12 NST = 0,03 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

Δ P = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,0 80,95

+ 0,03. 10−2

1,5 . 10−2 | 1,156 .105 N/ m2

= | 0,08 + 0,017| 1,156 .105 N/ m2

= 0,122.105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,122 . 105

1,156 .105 x 100%

= 10,57%

DK = 100% - KR

= 100% - 10,57%

= 98,43%

PF = |P ± ∆ P|

P1 = |1,156 ± 0,122| 105 N/ m2

2) Kedalaman |3,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 2,3+2,4+2,4

3

= 2,37 cm

P2 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 2,37.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,237 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,226. 105 N/ m2

P2 = 1,24 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |2,37 – 2,30| cm = 0,07 cm

δ 2 = |h - h2| = |2,37 – 2,40| cm = 0,03 cm

δ 3 = |h - h3| = |2,37 – 2,40| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,07 . 10−2

2,37 . 10−2| 1,24 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,028| 1,24 . 105 N/ m2

= 0,11.105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,11 . 105

1, 24 . 105 x 100%

= 10,57% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 8,87%

= 91,13%

PF = |P ± ∆ P|

P2 = |1,24 ± 0,11| 105 N/ m2

3) Kedalaman |4,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 3 ,5+3 ,4+3 , 4

3

= 3,43 cm

P3 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 3,43.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,343 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,328. 105 N/ m2

P3 = 1,341 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |3,43 – 3,50| cm = 0,07 cm

δ 2 = |h - h2| = |3,43 – 3,40| cm = 0,03 cm

δ 3 = |h - h3| = |3,43 – 3,40| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,07. 10−2

3,43 . 10−2| 1,341 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,019| 1,341 . 105 N/ m2

= 0,103.105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,11 .105

1, 341 .105 x 100%

= 7,70% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 7,70%

= 92,30% (2 AP)

PF = |P ± ∆ P|

P3 = |1,341 ± 0,103| 105 N/ m2

4) Kedalaman |5,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 4,3+4,4+4,4

3

= 4,37cm

P4 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 4,37.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,437 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,417. 105 N/ m2

P4 = 1,4 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |4,37 – 4,30| cm = 0,07 cm

δ 2 = |h - h2| = |4,37 – 4,40| cm = 0,03 cm

δ 3 = |h - h3| = |4,37 – 4,40| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,07.10−2

4,37 .10−2| 1,4 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,015| 1,4 . 105 N/ m2

= 0,1.105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,1 .105

1, 4 .105 x 100%

= 7,00% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 7,00%

= 93,00% (2 AP)

PF = |P ± ∆ P|

P4 = |1,4 ± 0,1| 105 N/ m2

5) Kedalaman |6,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 5,4+5,3+5,3

3

= 5,33 cm

P5 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 5,33.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,533 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,510. 105 N/ m2

P5 = 1,52 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |5,33 – 5,4| cm = 0,07 cm

δ 2 = |h - h2| = |5,33 – 5,3| cm = 0,03 cm

δ 3 = |h - h3| = |5,33 – 5,3| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,07. 10−2

5 . 33 .10−2|1,52 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,013| 1,52 . 105 N/ m2

= 0,09 . 105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,09 .105

1,52. 105 x 100%

= 6,43% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 6,43%

= 93,57% (2 AP)

PF = |P ± ∆ P|

P5 = |1,523 ± 0,09| 105 N/ m2

6) Kedalaman |7,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 5,9+5,9+5 , 9

3

= 5,9 cm

P6 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 5,9.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,59 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,564. 105 N/ m2

P6 = 1,57 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |5,9 – 5,9 | cm = 0 cm

δ 2 = |h - h2| = |5,9 – 5,9 | cm = 0 cm

δ 3 = |h - h3| = |5,9 – 5,9 | cm = 0 cm

Δh = δmaks = 12 NST = 0,03 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,0 3 . 10−2

5,9 . 10−2 |1,57 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,004| 1,57 . 105 N/ m2

= 0,09 . 105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,09 .105

1,57 .105 x 100%

= 6,16% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 6,16%

= 93,84% (2 AP)

PF = |P ± ∆ P|

P6 = |1,57 ± 0,09| 105 N/ m2

7) Kedalaman |8,00 ± 0,05| cm

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

P0 = 1,013.105 N/ m2

h = h1+h2+h3

3

= 6,5+6,5+6,5

3

= 6,5 cm

P7 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 6,5.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,65 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,621. 105 N/ m2

P7 = 1,63 . 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |6,5 – 6,5 | cm = 0 cm

δ 2 = |h - h2| = |6,5 – 6,5 | cm = 0 cm

δ 3 = |h - h3| = |6,5 – 6,5 | cm = 0 cm

Δh = δmaks = 12 NST = 0,03 cm

dxd Ph

=|d Ph

dρ |dρ+|d Ph

dh |dh

dρ=|h|dρ+|ρ|dh

d Ph

Ph=| h

ρh|dρ+|mρh|dh

d Ph

Ph=|dρ

ρ |+|dhh |

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,080,95

+ 0,03 . 10−2

6,5 . 10−2 |1,63 . 105 N/ m2

= | 0,08 + 0,004| 1,63 . 105 N/ m2

= 0,09 . 105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,09 .105

1,63 .105 x 100%

= 5,89% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 5,89%

= 94,11% (2 AP)

PF = |P ± ∆ P|

P7 = |1,63 ± 0,09| 105 N/ m2

Tabel 4. Perbandingan Kedalaman dengan Tekanan Hidrostatik

No Kedalaman (cm) Ph(N /m2)

1 |2,00 ± 0,05| |1 , 156 ±0,122|105

2 |3,00 ± 0,05| |1,24 ± 0,11|105

3 |4,00± 0,05| |1,341 ± 0,103|105

4 |5,00 ± 0,05| |1,4± 0,1| 105

5 |6,00 ± 0,05| |1,52 ± 0,0 9|105

6 |7,00 ± 0,05| |1,57 ± 0,09|105

7 |8,00 ± 0,05| |1,63 ± 0,09|105

3. Kegiatan 2

a. Air

ρair = |0,95 ± 0,08| gram/ cm3

h = h1+h2+h3

3

= 2,5+2,4+2,5

3

= 2,47 cm

Ph = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 2,47.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,95.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,247 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,234. 105 N/ m2

P = 1,25. 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |2,47 – 2,5| cm = 0,03 cm

δ 2 = |h - h2| = |2,47 – 2,4| cm = 0,07 cm

δ 3 = |h - h3| = |2,47 – 2,5| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

ΔP = |Δρ+ Δh

h |

∆P = |0,0 80,9 5

+ 0 ,072,47 | 1,25. 105 N/ m2

= |0,08 + 0,02| 1,25. 105 N/ m2

= 0,11. 105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,11 . 105

1,25. 105 x 100%

= 8,92% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 8,92%

= 91,08%

PF = |P ± ∆ P|

P = |1 ,25 ± 0,11| 105 N/ m2

b. Minyak

ρminyak = |0,86± 0,07| gram/ cm3

h = h1+h2+h3

3

= 2,3+2 ,3+2 , 3

3

= 2,3 cm

Ph = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,86.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 2,3.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,86.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,23 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,193. 105 N/ m2

P = 1,21. 105 N/ m2

δ 1 = |h - h1| = |2,3 – 2,3| cm = 0 cm

δ 2 = |h - h2| = |2,3 – 2,3| cm = 0 cm

δ 3 = |h - h3| = |2,3 – 2,3| cm = 0 cm

Δh = δmaks = 12 NST = 0,03 cm

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,0 7o , 86

+ 0 , 032,3 | 1,21. 105 N/ m2

= |0,0837 + 0,022| 1,21. 105 N/ m2

= 0,11.105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,11 .105

1,21 .105 x 100%

= 9,30% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 9,30%

= 90,70%

PF = |P ± ∆ P|

P = |1,21 ± 0,11|105 N/ m2

c. Gliserin

ρGiserin = |1,2± 0,1| gram/ cm3

h = h1+h2+h3

3

= 3 ,2+3 ,1+3 , 1

3

= 3,13 cm

P1 = P0 + ρ g h

= 1,013 . 105 N/ m2 + 1,2.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 3,13.10-2 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 1,2.103 kg/ m3 . 10 m/ s2 . 0,313 m

= 1,013 . 105 N/ m2 + 0,367. 105 N/ m2

P =

δ 1 = |h - h1| = |3,13 – 3,2| cm = 0,07 cm

δ 2 = |h - h2| = |31,38. 105 N/ m2,13 – 3,1| cm = 0,03 cm

δ 3 = |h - h3| = |3,13 – 3,1| cm = 0,03 cm

Δh = δmaks = 0,07 cm

ΔP = |Δ ρρ

+ Δhh | P

= |0,11,2

+ 0 , 073 3,13| 1,38. 105 N/ m2

= |0,0249 + 0| 1,38. 105 N/ m2

= 0,11. 105 N/ m2

KR = Δ PP x 100%

= 0,11 . 105

1,38 .105 x 100%

= 7,68% (2 AP)

DK = 100% - KR

= 100% - 7,68%

= 92,32%

PF = |P ± ∆ P|

P = |11,38 ± 0,11| 105 N/ m2

Tabel 5. Perbandingan Massa Jenis dengan Tekanan Hidrostatik

No Massa jenis zat cair (g/cm3) Tekanan Hidrostatik (N/ m2)

1 |1,95 ± 0,08| |1,25 ± 0,11|105

2 |0,86 ± 0,07| |1,21± 0,11|105

3 |1,2± 0,1| |1,38 ± 0,11|105

Faktor faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatik dialami benda dalam fluida

yaitu :

1. Massa jenis fluida, diartikan sebagai kerapatan suatu zat, yaitu massa per volume yang di miliki oleh zat cair yang di gunakan untuk

menentukan besarnya tekanan hidrostatik yang dinyatakan dalam kg/m3.

2. Kedalaman, adalah jarak dari permukaan sampai ke dasar. Kedalaman disini diukur dari permukaan air ke permukaan air dalam corong yang dinyatakan dalam m.

3. Kecepatan gravitasi dan tekanan udara luar, faktor ini memiliki ketetapan

yakni gravitasi (g) = 10 m/s, dan Tekanan udara luar (Po) = 1,013.105 N/ m2.

Analisis dimensi dari faktor-faktor yang dialami benda di dalam fluida yaitu :

1. Massa Jenis Fluida (kg/m3)

kg/m3 = M/L3

= M.L-3

2. Kedalaman (m)

m = M

3. Kecepatan grafitasi (m/s2) dan Tekanan Udara Luar (N/m2)

m/s2 = M/T2

= M.T-2

N/m2 = kg. m.s-2/m2

= kg.m. s-2.m-2

= kg.m-1.s-2

= M.L-1.T-2

Adapun analisis dimensi Tekanan Hidrostatik yaitu:

P= ρgh

= kgm3 . m

s2 . m

= kg.m-3.m.s-2.m

= kg.m-1.s-2

P = ML-1T-2

PEMBAHASANTekanan didefenisikan sebagai gaya yang bekerja per satuan

luas, di mana gaya F dipahami bekerja tegak lurus terhadap permukaan A. Tekanan Hidrostatik didefinisikan sebagai tekanan yang diberikan oleh cairan pada kesetimbangan karena pengaruh gaya gravitasi. Hal ini berarti setiap benda yang berada pada zat cair yang diam, tekanannya tergantung dari besarnya gravitasi. Hal lain yang mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatik adalah kedalaman/ ketinggian dan massa jenis zat cair.

Pada percobaan tekanan hidrostatik ini ada dua kegiatan yang dilakukan, yaitu pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik dan pengaruh massa jenis zat terhadap tekanan hidrostatik. Sebelum melakukan kegiatan pertama dan kedua, jenis-jenis zat cair yang digunakan yakni minyak, aquades dan gliserin terlebih dahulu diukur massanya menggunakan neraca dan menentukan volumenya sebesar 150 mL untuk masing-masing jenis zat cair dengan menggunakan gelas ukur. Setelah mendapatkan massa dari jenis zat cair, maka massa jenis zat cair dapat ditentukan dengan membandingkan massa zat dengan volume zat. Dari ketiga jenis zat cair tersebut, diperoleh gliserin memiliki massa jenis yang lebih besar, lalu air dan terakhir adalah minyak. Ini berdasarkan dari besarnya massa zat yang diperoleh.

Di kegiatan pertama, yakni hubungan antara kedalaman zat cair terhadap tekanan hidrostatik, dengan menggunakan jenis zat cair yang sama yaitu air, diperoleh hasil bahwa semakin dalam kedalaman yang diberikan kepada corong maka ketinggian zat cair pada pipa U semakin besar, sehingga hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatik adalah semakin dalam

kedalaman suatu benda maka tekanan hidrostatiknya juga semakin besar.

Untuk kegiatan kegiatan kedua, yakni hubungan antara massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik, dengan diberikan kedalaman yang sama yaitu 3 cm dari permukaan air ke permukaan air dalam corong, diperoleh hasil bahwa semakin besar massa jenis zat cair maka perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U juga semakin besar, sehingga hubungan antara massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatik adalah semakin besar massa jenis zat cair maka tekanan hidrostatiknya juga semakin besar.

KESIMPULANBerdasarkan percobaan tekanan hidrostatik yang telah

dilakukan dapat disimpulkan bahwa, 1. Hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan

hidrostatik yakni berbanding lurus, maksudnya semakin dalam kedalaman suatu benda maka tekanan hidrostatiknya juga semakin besar.

2. Hubungan antara massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatik yakni berbanding lurus, maksudnya semakin besar massa jenis zat cair maka tekanan hidrostatiknya juga semakin besar.

3. Prinsip percobaan tekanan hidrostatik adalah "Tekanan

hidrostatik pada sembarang titik yang terletak pada satu bidang datar di

dalam satu jenis zat cair yang diam, besarnya sama”. Sama halnya dengan

hukum pascal yang berbunyi “jika suatu fluida diberikan tekanan pada suatu

tempat maka tekanan itu akan diteruskan ke segala arah sama besar”.

DAFTAR RUJUKAN

Herman dan Asisten LFD. 2014. Penuntun praktikum fisika dasar 1. Makassar :

UNM