Untuk mengetahui lebih lanjut, berikut contoh soal tekanan hidrostatis beserta jawaban dan pembahasannya. Semua telah dirangkum brilio.net dari berbagai sumber pada Kamis (1/2).
Contoh soal 1
Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m, dan konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 n/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah ... n/m
BACA JUGA :
Rumus gaya normal, pahami pengertian, contoh soal dan cara mengerjakannya
Jawab:
Kedalaman = h = 3m
Massa jenis air = = 1.000 kg/m
BACA JUGA :
Rumus bidang miring dalam fisika, pahami konsep dasar, contoh soal, dan cara pengerjaannya
Percepatan gravitasi = g = 10 N/kg
P = ghP = 1.000 x 10 x 3
P = 30.000
Jadi, tekanan hidrostatis yang dirasakan penyelam tersebut adalah sebesar 30.000 Pascal (Pa).
Contoh soal 2
Seorang penyelam berada di kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1.000 kg/m3, dengan gravitasinya 10 m/s2. Maka, tekanan hidrostatis yang dialami ikan sebesar ...
Jawab:
Ph = .g.h
= 1.000 kg/m3 . 10 m/s . 10 m
= 10^5 Pa.
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami ikan adalah 10^5 Pa.
Contoh soal 3
Seekor kura-kura sedang berenang di akuarium. Kura-kura tersebut sedang berada pada posisi 50 cm dari permukaan akuarium. Maka berapakah jumlah tekanan hidrostatis yang diterima oleh kura-kura tersebut? Apabila massa jenis air=1000 kg/m3 dan dengan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2)
Jawab:
h = 50 cm
= 0,5 m
= 1000 kg/m3, g = 10 m/s2
Ph = .g.h
Ph = 1000 x 10 x 0,5
Ph = 5000 Pa.
Jadi, Jadi tekanan hidrostatis yang diterima oleh kura-kura adalah 5000 pascal.
Contoh soal 4
Pada sebuah botol apabila diisi dengan menggunakan air hingga dengan ketinggian 50 cm pada dasar botol. Apabila botol dilubangi 10 cm dari dasarnya, maka tentukanlah tekanan hidrostatis pada lubang apabila percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan massa jenis air 1000 kg/m3!
Jawab:
ph = . g . hp
h = 1000 kg/m3 . 10 m/s2 . 0,4 m
ph = 4.000 N/m2
Jadi, tekanan hidrostatis pada lubang apabila percepatan gravitasi bumi adalah 4.000 N/m2.
Contoh soal 5
Sebuah bejana berhubungan diisi dengan air dan minyak. Apabila massa jenis air mempunyai 1 g/cm3 sedangkan massa minyak 0,8 g/cm3. Apabila tinggi permukaan air dari batas minyak 10 cm, maka hitunglah tinggi permukaan minyak tersebut ...
Jawab:
p_air = p_minyak
air . g . h_air = minyak . g . h_minyak
1 g/cm3 . 10 cm = 0,8 g/cm3 . h_minyak
h_minyak = 10 cm/0,8 = 12,5 cm
Jadi, tinggi permukaan minyak tersebut adalah 12,5 cm.
Contoh soal 6
Pada sebuah bola kecil yang tercelup oleh zat cair yang mempunyai massa jenis 100 kg/m3 dengan tekanan hidrostatis 100 N/m3. Percepatan gravitasi bumi yakni 10 m/s2. Maka di kedalaman berapakah bola tersebut jatuh?
Jawab:
ph = . g . h100 N/m2 = 100 kg/m3 . 10 m/s2 . h
h = 1 m3/10 m2
h = 0,1 m
Jadi, bola tersebut jatuh pada kedalaman 0,1 m.
Contoh soal 7
Dari dalam dasar kolam air terdeteksi menggunakan alat pengukur tekanan hidrostatis menunjukkan angka 50.000 pascal. Maka berapakah kedalaman dari kolam air tersebut?
Jawab:
ph = . g . h
50.000 = 1000 . 10 . h
h = 5 m
Jadi, kedalaman dari kolam air tersebut adalah 5m.
Contoh soal 8
Sebuah bak mandi berbentuk persegi panjang memiliki panjang 2 m, lebar 1 m, dan tinggi 0,5 m. Bak air tersebut berisi 50 liter air. Jika g = 10 ms, tentukan tekanan hidrostatis pada dasar bak.
Jawab:
Luas alas = panjang x lebar
A = 2 m x 1 m = 2 m
V = 50 liter = 0,50 m
h = V : A = 0,50 m : 2 m = 0,25 m
P = h x p x g = 0,25 m x 10 kg m x 10 ms
P = 250 pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada dasar bak adalah 250 pa.
Contoh soal 9
Pada botol apabila diisi oleh air hingga dengan ketinggian 50 cm Pada dasar botol. Jika botol dilubangi 10 cm dari dasarnya, maka tentukan tekanan hidrostatis pada lubang jika percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan massa jenis air 1000 kg/m3!
Jawab:
ph = . g . hp
h = 1000 kg/m . 10 m/s . 0,4 mp
h = 4.000 N/m
Jadi, tekanan hidrostatis pada lubang adalah 4.000 N/m.
Contoh soal 10
Pada sebuah kelereng yang tercelup oleh zat cair yang mempunyai massa jenis 100 kg/m3 dengan tekanan hidrostatis 100 N/m3. Percepatan gravitasi bumi ialah 10 m/s2. Maka di kedalam berapa kelereng tersebut jatuh?
Jawab:
ph = . g . h
100 N/m = 100 kg/m . 10 m/s . h
h = 1 m/10 m
h = 0,1 m
Jadi, kelereng tersebut jatuh pada kedalaman 0,1 m.
Contoh soal 11
Hitunglah tekanan hidrostatis yang dialami penyelam yang berada pada kedalaman 100 m dengan masa jenis air laut 1.025 kg/m3dan gravitasi bumi 10 m/s2!
Jawab:
P = . g . h
P = 1.025 10 100
P = 1.025.000
P = 1.025 106 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami oleh penyelam adalah sebesar 1.025 106 Pa.
foto: freepik.com
Contoh soal 12
Sebuah bejana berbentuk tabung dengan diameter 20 cm berisi air setinggi 1 m. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada dasar bejana?
Penyelesaian:
- = 1.000 kg/m
- h = 1 m
- g = 10 m/s
- r = 0,1 m
- A = r = 3,14 x (0,1) = 0,0314 m
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
P = 1.000 x 10 x 1
P = 10.000 Pa
Jadi, tekanan hidrolistik pada dasar bejana adalah 10.000 Pa
Contoh soal 13
Sebuah balok kayu dengan massa 50 kg dan volume 0,1 m direndam dalam air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m dan percepatan gravitasi 10 m/s, berapa tekanan hidrostatis pada permukaan atas dan bawah balok kayu?
Penyelesaian:
- m = 50 kg
- V = 0,1 m
- = 1.000 kg/m
- g = 10 m/s
Rumus tekanan hidrostatis:
P = gh
Rumus massa jenis:
= m/V
Massa jenis balok kayu:
= 50/0,1
= 500 kg/m
Ketinggian balok kayu:
h = V/A
h = 0,1/A
Asumsikan luas permukaan balok kayu adalah 0,5 m, maka:
h = 0,1/0,5
h = 0,2 m
Tekanan hidrostatis pada permukaan atas balok kayu:
P = gh
P = 1.000 x 10 x 0,2
P = 2.000 Pa
Tekanan hidrostatis pada permukaan bawah balok kayu:
P = gh
P = (1.000 + 500) x 10 x 0,2
P = 3.000 Pa
Jadi, tekanan hidrostatis pada permukaan atas dan bawah balok kayu adalah 2.000 Pa dan 3.000 Pa