Contoh soal 14
Sebuah tabung berisi minyak dengan massa jenis 800 kg/m dan tinggi 2 m. Di atas minyak terdapat lapisan air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 1 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada dasar tabung?
Penyelesaian:
BACA JUGA :
Rumus gaya normal, pahami pengertian, contoh soal dan cara mengerjakannya
- 1 = 800 kg/m
- h1 = 2 m
- 2 = 1.000 kg/m
- h2 = 1 m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
BACA JUGA :
Rumus bidang miring dalam fisika, pahami konsep dasar, contoh soal, dan cara pengerjaannya
Tekanan hidrostatis pada dasar tabung:
P = (1h1 + 2h2)g
P = (800 x 2 + 1.000 x 1) x 10
P = (1.600 + 1.000) x 10
P = 26.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada dasar tabung ialah 26.000 Pa
Contoh soal 15
Sebuah kolam renang berbentuk persegi panjang dengan panjang 10 m, lebar 5 m, dan kedalaman 2 m. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa gaya yang diberikan air pada dinding kolam renang?
Penyelesaian:
- p = 10 m
- l = 5 m
- h = 2 m
- = 1.000 kg/m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Rumus gaya:
F = PA
Gaya pada dinding kolam renang yang sejajar dengan panjang:
F = PA
F = ghA
F = 1.000 x 10 x 2 x (5 x 2)
F = 200.000 N
Gaya pada dinding kolam renang yang sejajar dengan lebar:
F = PA
F = ghA
F = 1.000 x 10 x 2 x (10 x 2)
F = 400.000 N
Jadi, gaya yang diberikan air pada dinding kolam renang adalah 200.000 N dan 400.000 N
Contoh soal 16
Sebuah pipa berbentuk kerucut memiliki jari-jari alas 10 cm dan tinggi 20 cm. Pipa tersebut diisi dengan air. Massa jenis air adalah 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi adalah 10 m/s. Berapakah tekanan hidrostatis di dasar pipa?
Penyelesaian:
Luas alas pipa adalah:
A = r
A = * (5/100 m)
A = 0.0785 m
Tekanan hidrostatis di dasar pipa adalah:
P = gh
P = 1.000 kg/m * 10 m/s * 0.0785 m
P = 78.5 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis di dasar pipa adalah 78.5 Pa.
Contoh soal 17
Sebuah tabung berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 1 m. Di atas air terdapat lapisan minyak dengan massa jenis 800 kg/m dan tinggi 0,5 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak?
Penyelesaian:
- 1 = 800 kg/m
- h1 = 0,5 m
- 2 = 1.000 kg/m
- h2 = 1 m
- g = 10 m/s
- h3 = 0,2 m
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak:
P = (1h1 + 2h3)g
P = (800 x 0,5 + 1.000 x 0,2) x 10
P = (400 + 200) x 10
P = 6.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak 6.000 Pa
Contoh soal 18
Sebuah bejana berbentuk kubus dengan sisi 1 m berisi air setinggi 0,8 m. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana?
Penyelesaian:
- s = 1 m
- h = 0,8 m
- = 1.000 kg/m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana:
P = 1.000 x 10 x 0,8
P = 8.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana adalah 8.000 Pa
Contoh soal 19
Sebuah tabung berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 2 m. Di dalam tabung terdapat sebuah bola besi dengan massa jenis 7.800 kg/m, jari-jari 0,1 m, dan berada pada kedalaman 1 m dari permukaan air. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik tengah bola besi?
Penyelesaian:
- 1 = 1.000 kg/m
- h1 = 2 m
- 2 = 7.800 kg/m
- r = 0,1 m
- h2 = 1 m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik tengah bola besi:
P = (1h1 + 2h2)g
P = (1.000 x 2 + 7.800 x 1) x 10
P = (2.000 + 7.800) x 10
P = 98.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik tengah bola besi 98.000 Pa
Contoh soal 20
Sebuah bejana berbentuk kerucut terbalik dengan jari-jari 20 cm dan tinggi 40 cm berisi air setinggi 30 cm. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik paling dalam bejana?
Penyelesaian:
- r = 0,2 m
- h = 0,4 m
- h1 = 0,3 m
- = 1.000 kg/m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Rumus luas permukaan alas kerucut:
A = r
Rumus volume kerucut:
V = 1/3 Ah
Volume air dalam bejana:
V = 1/3 Ah1
V = 1/3 x 3,14 x (0,2) x 0,3
V = 0,01256 m
Massa air dalam bejana:
m = V
m = 1.000 x 0,01256
m = 12,56 kg
Tekanan hidrostatis pada titik paling dalam bejana:
P = gh
P = 1.000 x 10 x 0,3
P = 3.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik paling dalam bejana 3.000 Pa
Contoh soal 21
Sebuah tabung berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 1 m. Di atas air terdapat lapisan minyak dengan massa jenis 800 kg/m dan tinggi 0,5 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak?
Penyelesaian:
- 1 = 800 kg/m
- h1 = 0,5 m
- 2 = 1.000 kg/m
- h2 = 1 m
- g = 10 m/s
- h3 = 0,2 m
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak:
P = (1h1 + 2h3)g
P = (800 x 0,5 + 1.000 x 0,2) x 10
P = (400 + 200) x 10
P = 6.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan minyak adalah 6.000 Pa
Contoh soal 22
Sebuah bejana berbentuk kubus dengan sisi 1 m berisi air setinggi 0,8 m. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana?
Penyelesaian:
- s = 1 m
- h = 0,8 m
- = 1.000 kg/m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana:
P = 1.000 x 10 x 0,8
P = 8.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik tengah dasar bejana adalah 8.000 Pa
Contoh soal 23
Sebuah tabung berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 2 m. Di atas air terdapat lapisan es dengan massa jenis 900 kg/m dan tinggi 0,5 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan es?
Penyelesaian:
- 1 = 900 kg/m
- h1 = 0,5 m
- 2 = 1.000 kg/m
- h2 = 2 m
- g = 10 m/s
- h3 = 0,2 m
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan es:
P = (1h1 + 2h3)g
P = (900 x 0,5 + 1.000 x 0,2) x 10
P = (450 + 200) x 10
P = 6.500 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan es adalah 6.500 Pa
Contoh soal 24
Sebuah kapal selam berada di kedalaman 100 meter di bawah permukaan laut. Massa jenis air laut adalah 1.025 kg/m dan percepatan gravitasi adalah 10 m/s. Berapakah tekanan hidrostatis di dalam kapal selam tersebut?
Penyelesaian:
Tekanan hidrostatis di kedalaman 100 meter adalah:
P = gh
P = 1.025 kg/m * 10 m/s * 100 m
P = 102.500 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis di dalam kapal selam tersebut adalah 102.500 Pa.
Contoh soal 25
Sebuah tabung berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m dan tinggi 1 m. Di atas air terdapat lapisan udara dengan massa jenis 1,2 kg/m dan tinggi 0,5 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan udara?
Penyelesaian:
- 1 = 1,2 kg/m
- h1 = 0,5 m
- 2 = 1.000 kg/m
- h2 = 1 m
- g = 10 m/s
- h3 = 0,2 m
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan udara:
P = (1h1 + 2h3)g
P = (1,2 x 0,5 + 1.000 x 0,2) x 10
P = (0,6 + 200) x 10
P = 2.006 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada titik yang berjarak 0,2 m dari permukaan udara ialah 2.006 Pa