Tekanan Hidrostatik
14. Seorang penyelam berada pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air laut. Berapa tekanan yang dideritanya jika massa jenis air laut 1030 kg/m²? g = 10 m/s²
15. Sebidang koin terletak pada kedalaman 50 cm dari permukaan air. Berapa besar tekanan pada koin tersebut ?g=10m/s²
16. Pipa U berisi raksa. Luas penampang pipa (kiri=kanan) =4 cm. Ke dalam kaki kiri dituangkan 27,2 cm³ minyak (pm {"m" nya kecil} = 0,8 g/cm³) sehingga permukaan air raksa di kaki kiri turun dan di kaki kanan naik. Berapa perbedaan tinggi permukaan minyak dan air raksa?
17.Pada gambar di samping. Pminyak =0,8 g/cm³ dan Pair 1 g/cm³ maka tinggi minyak (h) dalam pipa adalah ....
14. Seorang penyelam berada pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air laut. Berapa tekanan yang dideritanya jika massa jenis air laut 1030 kg/m²? g = 10 m/s²
15. Sebidang koin terletak pada kedalaman 50 cm dari permukaan air. Berapa besar tekanan pada koin tersebut ?g=10m/s²
16. Pipa U berisi raksa. Luas penampang pipa (kiri=kanan) =4 cm. Ke dalam kaki kiri dituangkan 27,2 cm³ minyak (pm {"m" nya kecil} = 0,8 g/cm³) sehingga permukaan air raksa di kaki kiri turun dan di kaki kanan naik. Berapa perbedaan tinggi permukaan minyak dan air raksa?
17.Pada gambar di samping. Pminyak =0,8 g/cm³ dan Pair 1 g/cm³ maka tinggi minyak (h) dalam pipa adalah ....
Jawaban:
14. Untuk menghitung tekanan yang diderita oleh penyelam, kita dapat menggunakan persamaan tekanan hidrostatis:
P = ρgh
Di mana:
P = tekanan hidrostatis
ρ = massa jenis fluida (air laut dalam kasus ini) = 1030 kg/m³
g = percepatan gravitasi = 10 m/s²
h = kedalaman penyelam = 10 m
Menggantikan nilai ke dalam persamaan:
P = 1030 kg/m³ * 10 m/s² * 10 m
P = 103000 Pa
Jadi, tekanan yang diderita oleh penyelam adalah 103000 Pascal (Pa).
15. Untuk menghitung tekanan pada koin, kita juga menggunakan persamaan tekanan hidrostatis:
P = ρgh
Di sini, h adalah kedalaman koin dari permukaan air dan ρ adalah massa jenis air.
Dalam hal ini:
h = 50 cm = 0,5 m
ρ = 1000 kg/m³ (massa jenis air)
Menggantikan nilai ke dalam persamaan:
P = 1000 kg/m³ * 10 m/s² * 0,5 m
P = 5000 Pa
Jadi, tekanan pada koin tersebut adalah 5000 Pascal (Pa).
16. Untuk menghitung perbedaan tinggi permukaan minyak dan air raksa dalam pipa U, kita dapat menggunakan prinsip Pascal:
P1 + ρ1gh1 = P2 + ρ2gh2
Di mana:
P1 = tekanan di kaki kiri pipa
P2 = tekanan di kaki kanan pipa
ρ1 = massa jenis minyak = 0,8 g/cm³ = 800 kg/m³
ρ2 = massa jenis raksa = 13600 kg/m³ (massa jenis raksa)
g = percepatan gravitasi = 10 m/s²
h1 = tinggi permukaan minyak
h2 = tinggi permukaan air raksa
Karena luas penampang pipa pada kedua kaki sama, tekanan pada kedua kaki pipa adalah sama, yaitu tekanan atmosfer (Patm).
Jadi, P1 = P2 = Patm
Persamaan dapat disederhanakan menjadi:
ρ1gh1 = ρ2gh2
Menggantikan nilai:
800 kg/m³ * 10 m/s² * h1 = 13600 kg/m³ * 10 m/s² * h2
h1/h2 = ρ2/ρ1
h1/h2 = 13600 kg/m³ / 800 kg/m³
h1/h2 = 17
Jadi, perbandingan tinggi permukaan minyak dan air raksa adalah 17:1. Jika tinggi air raksa adalah h, maka tinggi minyak (h1) dapat dihitung sebagai h1 = h/17.
17. Untuk menentukan tinggi minyak (h) dalam pipa, kita dapat menggunakan prinsip Pascal seperti yang dijelaskan sebelumnya:
Pminyak + ρminyakgh = Pair + ρairgh
Di sini, Pminyak adalah tekanan minyak, ρminyak adalah massa jenis minyak, Pair adalah tekanan
air, ρair adalah massa jenis air, dan h adalah tinggi minyak dalam pipa.
Karena tidak diberikan nilai tekanan atau tinggi air raksa, tidak mungkin menentukan tinggi minyak secara langsung dengan informasi yang diberikan dalam pertanyaan ini. Untuk menghitung tinggi minyak, diperlukan informasi tambahan tentang tekanan air atau tinggi air raksa.