Ringkasan Bab Tekanan Zat Cair. Materi IPA SMP Kelas 8

gurune.net – Tekanan juga terjadi pada zat cair. Jika pada zat padat tekanan hanya dipengaruhi oleh gaya dan luas penampang, pada zat cair tidak berlaku hukum seperti itu. Pada materi tekanan zat cair, Sobat Guru akan memperlajari beberapa konsep tentang tekanan pada zat cair antara lain, tekanan hidrostatis, hukum Archimedes,  bejana berhubungan, dan Hukum Pascal.

Tekanan hidrostatis

Secara makna kata, hidro berarti “air” dan statis berarti “diam” sehingga tekanan hidrostatis dapat diartikan sebagai tekanan yang terjadi pada air yang diam. 

Tekanan hidrostatis menjelaskan bahwa tekanan yang dihasilkan oleh zat cair dipengaruhi oleh kedalaman zat cair dan massa jenis zat cair. Semakin dalam zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan.

Hal ini dirasakan pada penyelam. Semakin dalam penyelam tersebut menyelam maka semakin besar tekanan yang akan di terima tubuhnya. Selain itu, ia juga menggunakan penutup telinga agar gendang telinganya tidak rusak terkena tekanan air laut. Pada titik kedalaman tertentu tubuh manusia sudah tidak menahan tekanan yang diberikan oleh air seperti yang terjadi pada tragedi hancurnya kapal selam KRI-Nanggala-402.

gambar

Benda yang berada di kedalaman “h” pada suatu fluida seperti gambar di atas, akan mendapat gaya berat dari fluida di atasnya (kotak biru) tekanan ini disebut dengan tekanan hidrostatis. Sehingga persamaan tekanannya akan menjadi

Dengan :

Ph : tekanan hidrostatis (Pa atau N.m-2)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = tinggi zat cair (m)

 

Tekanan hidrostatis sebanding dengan massa jenis zat cair, percepatan gravitasi, dan kedalaman. Sehingga terlihat bahwa semakin dalam (semakin jauh jarak dari permukaan) maka semakin besar tekanan hidrostatis.

Baca Juga :  Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan. Materi IPA SMP Kelas 8.

Tekanan total atau juga disebut tekanan absolut yang diterima benda tersebut adalah :

 

Konsep kedalaman dan ketinggian

Kedalaman adalah jarak yang diukur pada suatu titik dalam fluida dari permukaan zat cair, sedangkan ketinggian adalah jarak yang diukur pada suatu titik dalam fluida dari dasar. Agar lebih memahaminya perhatikan gambar berikut.

Keterangan gambar :
h1 : kedalaman (m)
h2 : ketinggian (m)

Para arsitek kapal selam memperhitungkan tekanan hidrostatis air laut agar kapal selam mampu menyelam ke dasar laut dengan kedalaman ratusan meter tanpa mengalami kebocoran atau kerusakan akibat tekanan hidrostatis.

konsep tekanan hidrostatis juga digunakan untuk membangun bangunan-bangunan yang sebagian terletak di bawah air, seperti membangun beton pembatas tepi sungai atau bendungan. Ketika membangun bendungan bagian bawah bendungan akan dibuat lebih tebal dari pada bagian atas, hal ini bertujuan agar dasar bendungan mampu menahan tekanan air yang besar.

Hukum Archimedes

 Menurut Archimedes, benda lebih ringan bila diukur dalam air daripada diukur diudara, karena di dalam air benda mendapat gaya keatas. Ketika di udara, benda memiliki berat mendekati yang sesungguhnya. Karena berat zat cair yang didesak atau dipindahkan benda adalah jika benda dicelupkan kedalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya keatas yang sama besar dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut.

Alat – alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Archimedes antara lain pembuatan kapal laut, galangan kapal, kapal selam, balon udara.

Secara matematis yang ada hubungan gaya apung dapat dituliskan sebagai berikut ini :

dengan:

Fa = gaya apung atau gaya ke atas (N)

w = gaya berat benda di udara (N)

w’ = gaya berat benda di dalam air (N)

Baca Juga :  Dampak Perubahan Lingkungan yang Disebabkan oleh Manusia terhadap Keseimbangan Ekosistem

 

Gaya apung juga dapat dituliskan sebagi berikut ini :

Terapung Tenggelam dan Melayang

  1. Benda terapung
    Benda dikatakan terapung jika berat jenis benda lebih kecil daripada berat jenis zat cair dan Berat benda sama dengan gaya apung zat cair.
  1. Benda melayang
    Benda dikatakan melayang jika berat jenis benda sama dengan berat jenis zat cair dan berat benda sama dengan gaya apung zat cair
  1. Benda Tenggelam
    Benda dikatakan tenggelam jika berat jenis benda lebih besar daripada berat jenis zat cair dan berat benda lebih besar daripada gaya apung zat cair

Kapal selam dapat terapung, melayang dan tenggelam di laut karena berat kapal selam dapat diperbesar dengan cara memasukkan air kedalam badan kapal dan dapat diperkecil dengan cara mengeluarkan air dari badan kapal. Ketika kapal selam akan tenggelam, air laut dimasukkan ke penampungan badan kapal.

Berat kapal selam menjadi lebih besar daripada gaya keatas sehingga kapal selam tenggelam. Agar tidak tenggelam terus, air dalam badan kapal dikeluarkan dari penampungan sehingga berat kapal selam sama dengan gaya keatas dan kapal selam melayang dalam air.

Saat kapal selam akan mengapung, air di penampungan badan kapal dikeluarkan sehingga volume kapal selam menjadi lebih kecil dari gaya keatas dan kapal selam dapat mengapung.

Bejana berhubungan

Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai beberapa pipa yang saling berhubungan. Hukum bejana berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair akan berada pada satu bidang sejajar ( datar ). Contoh peralatan yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum bejana berhubungan antara lain kendi, teko, pembuatan dam, dan menara penampung air.

Baca Juga :  Macam – Macam Sumber Belajar

sumber gambar : disini

Gambar di atas memperlihatkan ketika bejana berhubungan diisi oleh air, tampak permukaan air membentuk satu garis lurus dengan ketinggian yang sama, hal ini sesuai dengan hukum bejana berhubungan yakni “jika bejana berhubungan diisi oleh zat cair yang sama, dalam keadaan seimbang permukaan zat cair dalam bejana-bejana itu terletak pada satu bidang datar”

Hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika.

  1. Tekanan di atas bejana tidak sama (salah satu bejana di tutup)
  2. Diisi dua jenis atau lebih zat cair
  3. Digoyang-goyangkan
  4. Salah satu bejana merupakan pipa kapiler

Hukum Pascal

Hukum Pascal pertama kali dikemukakan oleh Blaise Pascal (1623 – 1662) seorang fisikawan Perancis pada tahun 1653 yang berbunyi “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dan sama besar”

Penerapan dari hukum Pascal yaitu pompa hidrolik. Prinsip hidrolik memberikan keuntungan yang lebih besar karena dengan gaya gesek pada alat ini sangat kecil (hampir tidak ada) sehingga energi yang dikeluarkan lebih efisien.

Berikut model pompa hidrolik :

 

Jika penampang luas A1 diberi gaya dorong F1 maka tekanan yang dihasilkan adalah P1 . Menurut hukum pascal, tekanan diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A2. Pada penampang Amuncul gaya angkat F.

Secara sistematis, diperoleh persamaan pompa hidrolik yaitu :

Dengan : 
P = tekanan (Pa)
F1= gaya yang diberikan pada lubang 1 (N)
F2= gaya yang diberikan pada lubang 1 (N)
A1= luas penampang 1 (m2)
A2= luas penampang 2 (m2)

Demikian ringkasan materi Tekanan Zat cair yang merupakan materi IPA SMP Kelas 8 Semester 2. Semoga Bermanfaat!

 

 

 

Pencarian Populer : ipa kelas 8 tekanan hidrostatis,Ringkasan materi tekanan zat cair,toeri singkat tentang tekanan dan zat smp kelas8

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.