Contoh Soal Pipa U

Contoh Soal Pipa U.

Penegertian
Tekanan Hidrostatis.Dalam ilmu fisika Tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang per satuan luas bidang tersebut. Bidang atau permukaan yang dikenai gaya disebut bidang tekan, sedangkan gaya yang diberikan pada bidang tekan disebut gaya tekan.

Rumus Satuan Lambang Tekanan Hidrostatik

Satuan internasional (SI) untuk tekanan adalah pascal (Pa). Nama Satuan ini diambil sesuai dengan nama ilmuwan Prancis, yaitu Blaise Pascal. Sebuah gaya F bekerja secara tegak lurus dan merata pada permukaan sebuah bidang seluas A, maka tekanan pada permukaan itu Secara matematis  dapat dinyatakan dalam rumus atau persamaan berikut.

P = F/A

Keterangan:

P : tekanan (N/grandii
atau Pa)

F : gaya tekan (Due north)

A : luas bidang tekan (grand2)

Hukum Pokok Hidrostatik

Tekanan yang berlaku pada zat cair adalah tekanan hidrostatik, yang besarnya dipengaruhi oleh kedalamannya. Sesuai dengan Hukum Pokok Hidrostatika yang menyatakan bahwa “Titik-titik pada kedalaman yang sama akan memiliki tekanan yang sama pula”. Prinsip tekanan hidrostatik dapat dilihat pada
gambar
berikut.

Gambar Hukum Tekanan Hidrostatik

Rumus Hukum Pokok Hidrostatik

Gaya berat fluida dalam tabung yang memiliki luas dasar A, dinyatakan dengan w, dan tekanan permukaan zat cair dinyatakan dengan Po
sehingga tekanan hidrostatiknya dapat ditulis seperti berikut.

Ph

=
Po
+ due west/A

Dengan w = one thousand g = ρ 5 chiliad

Volume fluida V adalah A. h

Sehingga westward = m g = ρ A h g

dengan demikian

Ph
= Po
+  (ρ A h chiliad) /A atau

Ph
= Po
+  (ρ h g)

Dan jika tekanan permukaan zat cair Po
diabaikan atau  Po= 0,  maka tekanan hidrostatiknya diformulasikan dengan rumus berikut.

Ph
= ρ  h k

Ph
= tekanan yang dialami zat cair/tekanan hidrostastis (Pa)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = percepatan gravitasi bumi (chiliad/sii)

h = kedalaman/tinggi titik ukur dari permukaan (m)

Dari persamaannya dapat dikatakan bahwa titik-titik yang berada pada kedalaman yang sama mengalami tekanan hidrostatik yang sama pula. Dan semakin jauh posisi titik dari permukaan zat cair (fluida), maka tekanan hidrostatiknya akan semakin tinggi.

Dengan kata lain, tekanan hidrostatik untuk suatu zat cair tertentu hanya tergantung pada kedalamannya. Misalnya Tekanan hydrostatic yang dialami oleh penyelam di dalam air laut, hanya tergantung pada kedalaman si penyelam di dalam air laut. Semakin dalam, maka tekanan yang diterima semakin besar, dan sebaliknya semakin ke permukaan, maka semakin kecil tekanan hidrostatik yang diterimanya.

1). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatik.

Seorang penyelam sampai berada pada kedalaman 40 m di bawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut one,0 g/cmiii
dan percepatan gravitasi 1000=10 m/south², maka hitunglah besar tekanan hidrostatis yang dialami penyelam tersebut.

Diketahui :

h = 50 k

ρ = ane,0 thou/cm3 = 1.000 kg/m3

g = 10 m/s²

Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatik Kedalaman

Ph
= ρ  g h

Ph
= 1.000 10 10 ten 50

Ph
= 5,0 105
Pa

Jadi, ketika penyelam mencapai kedalaman 50 meter dari permukaan air laut, maka penyelam tersebut mengalami tekanan hidrostatik sebasar 5,0 ten5Pa.

2). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Bejana

Dalam sebuah bejana diisi air (ρ = 1000 kg/m3). Ketinggian airnya adalah 25 cm. Jika g = 10 m/s2
dan tekanan udara one atm maka tentukan:

a). tekanan hidrostatis di dasar bejana,

b). tekanan mutlak di dasar bejana.

Diketahui

h = 25 cm

h = 0,25 m

ρ = 1000 kg/mthree

P
= 1 atm

P
= ane,013 x x5
Pa

one thousand = 10 thousand/southwardtwo

Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatis Di Dasar Bejana

Besar tekanan hidrostatis pada dasar bejana dapat dinyatakan dengan persamaan Tekanan Hidrostatis berikut:

Ph
= ρ g h

Ph
= 1000 x10 x 0,25

Ph
= 2,5. x ten3
Pa

Jadi Tekanan hidrostatis pada dasar bejana adalah Ph
= 2,five. ten 10three
Pa

Rumus Menghitung Tekanan Mutlak Pada Dasar Bejana

Besarnya tekanan mutlak atau total pada dasar bejana berisi air dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

PT
= Po
+ Ph

PT
= 1,013 x10v
+ 0,025. x 105
Pa

PT
= 1,038 ten 105
Pa

Jadi tekanan total pada dasar bejana berisi air adalah PT
= ane,038 10 10v
Pa

3). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Tabung Isi Raksa Air

Baca :   Penjumlahan Sin Cos

Sebuah tabung yang luas penampangnya twenty cmii, diisi raksa setinggi 20 cm dan air setinggi twoscore cm dari permukaan raksa. Jika massa jenis raksa 13,6 gr/cm3, massa jenis air ane gr/cm3
dan g = 10 m/southward2, maka hitunglah:

a). tekanan hidrostatis pada dasar tabung

b). gaya hidrostatis dalam tabung

Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Tabung Isi Raksa Air
Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Tabung Isi Raksa Air

Diketahui :

A = twenty cmii
= 2 x10-3
thousandtwo

h1
= 20 cm = 0,2 m

h2
= 40 cm = 0,4 one thousand

ρi
= thirteen,6 gr/mthree

ρ1
= 13600 kg/m3

ρ2
= one gr/cm3

ρ2
= 1000 kg/grand3

Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatis Air Raksa Pada Dasar Tabung Silinder

Besar tekanan hidrostatis air raksa pada dasar tabung silinder dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

Ph
= Pi
+ P2

Tekanan Hidrostatis Raksa

P1
= ρ1
h1
k

Pone
= 13600 x 0,ii x 10

Pone
= 27200 Pa atau

P1
= 27200 N/m2

Tekanan Hidrostatis Air

Ptwo
= ρ2.htwo.g

P2
= thousand x 0,4 x 10

Ptwo
= 4000 Pa atau

Pii
= 4000 N/chiliad2

Tekanan Hidrostatis Pada Dasar Tabung

Ph
= Pi
+ Pii

Ph
= 27200 + 4000

Ph
= 31200 Pa atau

Ph
= 3,12 10 10four
Northward/m2

Jadi tekanan hidrostatis pada dasar tabung adalah 31,2 kPa

Menghitung Gaya Hidrostatis Raksa Air Pada Tabung

Besar gaya hidrostatis yang disebabkan oleh air dan raksa dapat dinyatakan dengan rumus berikut

Fh
= Ph
A

Fh
= (31200) x (two ten 10-3)

Fh
= 62,4 N

Jadi besarnya Gaya hidrotatis pada tabung yang diakibatkan oleh tekanan raksa dan air adalah 62,4 North

4). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hisrostatis Air Danau

Suatu danau memiliki kedalaman 30 thousand. Diketahui massa jenis air danau one g/cmiii, percepatan gravitasi
g
= ten 1000/sii, dan tekanan di atas permukaan air sebesar ane atm. Hitunglah tekanan hidrostatika dan tekanan total di kedalaman tersebut!

Diketahui :

h = thirty m

ρ = 1 one thousand/cm3

ρ = 1.000 kg/m3

k = ten m/s2

P
= 1 atm

P
= 1,013 × 105
N/m2

Rumus Menentukan Tekanan Hidrostatis Di Dasar Danau

Tekanan hidrosatik pada dasar Danau dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

Ph
= ρ h thou

Ph
= (1000)(30)(10)

Ph
= iii x10five
North/k2

jadi tekanan hidrostatis pada dasar danau adalah 3 x105
N/thousand2

Rumus Tekanan Full Pada Dasar Danau

Tekanan total di dasar danau dapat dihitung dengan menggunakan rumus Tekanan Hidrostatis seperti berikut

PT
= Po
+ Ph

PT
= (1,013 × 105) + (3 x10v)

PT
= 4,013 x 105
N/m2

Jadi tekanan total pada dasar danau adalah iv,013 ten 105
N/m2

5). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Kapal Selam Bawah Laut

Bila tekanan di permukaan laut adalah 1 atm, Htiung tekanan yang dialami sebuah kapal selam saat berada di kedalaman 200 m di bawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut ρ = 103
kg/m3

Contoh Soal Rumus Satuan Perhitungan Tekanan Hidrostatis Kapal Selam Bawah Laut
Contoh Soal Rumus Perhitungan Tekanan Hidrostatis Kapal Selam Bawah Laut

Diketahui :

ρ = 1 x ten3
kg/g3

Po
= i atm atau

Po
= one,013 ten x5
Pa atau

Po
= 1,013 x 10v
Due north/yard2

h = 200 m

g = 9,8 yard/sii

Rumus Menghitung Tekanan Hidrostatis Kapal Selam Bawah Laut

Besar tekanan hidrostatis yang dialami kapal selam di bawah permukaan laut dapat dinyatakan dengan persamaan tekanan Hidrostatis seperti berikut:

Ph
= ρ h g

Ph
= 103
x 200 x 9,viii

Ph
= 1,960 x xsix
N/m2

Rumus Menghitung Tekanan Total Kapal Selam Bawah Laut

Besar tekanan total yang dialami kapal selam di bawah permukaan laut dapat dinyatakan dengan persamaan rumus seperti berikut:

PT= Po
+ Ph

PT
= 0,1013 x 106
+ i,960 ten 106

PT
= 2,061 10half-dozen
North/chiliad2

Jadi tekanan total yang dialami kapal selam adalah 2,061 10half dozen
Due north/mtwo

6). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Ikan Dalam Air Kolam.

Seekor ikan berada pada kedalaman 2 yard dari permukaan air sebuah kolam. Jika massa jenis air ane.000 kg/m3
dan percepatan gravitasi ten m/southtwo, tentukan:

a). tekanan hidrostatik yang dialami ikan,

b). tekanan total yang dialami ikan!

Diketahui:

h = 2 m

ρ = 1.000 kg/chiliad3

thousand = 10 m/s2

P
= i atm

P
= ane,013 x 105
Due north/chiliadtwo

Rumus Cara Menghitung Tekanan Hidrostatis Ikan Dalam Kolam

Besar tekanan yang dialami oleh ikan Ketika berada dalam air kolam dapat dirumuskan dengan persamaan berikut:

Ph
= ρ thousand h

Baca :   Apa Yang Dimaksud Dengan Atom C Sekunder

Ph
= 1.000 10 10 x 2

Ph
= 2 x teniv
Pa atau

Ph
= two 10 ten4
North/k2

Rumus Menghitung Tekanan Total Ikan Dalam Air Kolam

Besar tekanan total yang dialami ikan dalam kolam adalah

PT
= P
+ ρ g h

PT
= (ane,013 x 105) + (0,2 x tenfive)

PT
= 1,213 10 10five
North/m2

Jadi tekanan full yang dialami oleh ikan dalam air kolam adalah one,213 x 105
N/yard2

vii). Contoh Soal Perhitungan Hukum Pokok Hidrostatis Pipa U

Perhatikan pipa U pada gambar. Pipa sebelah kiri berisi minyak yang belum diketahui kerapatannya, di sebelah kanan berisi air dengan kerapatan thousand kg/m3. Ketinggian minyak dari batas antar minyak air (titik A) adalah 10 cm, sedangkan ketinggian air dari batas antara minyak air (titik B) adalah eight cm. Hitung berapa kerapatan atau massa jenis minyak

.

Contoh Soal Pembahasan Rumus Perhitungan Hukum Pokok Hidrostatis Pipa U Massa Jenis Minyak
Contoh Soal Perhitungan Hukum Pokok Hidrostatis Pipa U Massa Jenis Minyak

Diketahui:

ρa
= kerapatan / massa jenis air

ρa
= 1000 kg/m3

ha
= tinggi air dari batas pemukaan (air – minyak ) titik B atau selisih tinggi air antara pipa Kanan dan kiri

ha
= 8 cm atau

hA
= 0,08 m

hgrand
= tinggi minyak dari batas permukaan (air – minyak) titik A

hm
= 10 cm atau

hgrand
= 0,one chiliad

Rumus Menghitung Massa Jenis Minyak Pada Pipa U

Nilai massa jenis minyak pada pipa U dapat dinyatakan dengan rumus Hukum Pokok Hidrostatis seperti berikut:

Pa
= Pm

Tekanan di sebelah kiri pipa disebabkan karena tekanan atmosfer dan berat minyak. Tekanan di sebelah kanan pipa adalah karena berat air dan tekanan atmosfer.

Tekanan hidrostatis yang ditimbulkan oleh minyak pada ketinggian permukaan di titik A dan tekanan hidrostatis oleh air pada titik B adalah sama.

ρa
ha
g = ρm
hk
g

ρm
= (ρa
ha)/hk

ρm
= (1000 ten 0,08)/(0,1)

ρm
= 800 kg/g3

Jadi massa jenis minyak dalam pipa U adalah 800 kg/m3

8). Contoh Soal Perhitungan Tinggi Air Minyak Pipa U Pada Hukum Pokok Hidrostatis

Sebuah pipa U seperti tampak pada gambar. Pipa berisi tiga zat cair. Cairan raksa berada pada bagian bawah. Air berada pada pipa kiri dan di atas raksa dan minyak di sebelah kanan dan di atas raksa juga. Batas terendah air dan minyak adalah sama yaitu pada bidang atau garis horizontal A–B.

Jika diketahui massa jenis minyak 0,8 g/cm3, massa jenis raksa xiii,6
g/cm3, dan massa jenis air 1 g/cmiii. Tentukanlah perbedaan tinggi permukaan antara minyak dan air.

Contoh Soal Pembahasan Perhitungan Tinggi Air Minyak Raksa Pipa U Pada Hukum Pokok Hidrostatis
Contoh Soal Perhitungan Tinggi Air Minyak Pipa U Pada Hukum Pokok Hidrostatis

Diketahui:

ρa
= kerapatan / massa jenis air

ρa
= one thousand kg/grand3

ρgrand
= kerapatan / massa jenis minyak

ρm
= 800 kg/10003

ρr
= kerapatan / massa jenis raksa

ρr
= 13600 kg/1000three

hg
= tinggi minyak dari batas permukaan (air – minyak) titik B

hg
= 10 cm  atau

hm
= 0,1 m

Rumus Menentukan Ketinggian Air Pipa U Hukum Pokok Hidrostatis

Ketinggian air pada pipa U dapat dinyatakan dengan menggunakan  persamaan hukum Pokok Hidrostatis seperti berikut:

Pa
= Pyard

Karan batas terendah minyak dan air sama yaitu pada bidang/ garis datar A–B, maka Tekanan hidrostatis oleh air dan minyak pada permukaan raksa adalah sama.

ρa
ha
k = ρg
hm
k

ha
= (ρthou
hm
)/ρa

ha
= (800 x ten)/(chiliad)

ha
= 8 cm

Selisih Tinggi Raksa dan Air Pipa U Hukum Pokok Hidrostatis

Δh = 10 – eight

Δh = 2 cm

Jadi selisih ketinggian raksa dan air pada pipa U adalah 2 cm.

9). Contoh Soal Hukum Pokok Hidrostatis Perhitungan Tinggi Pipa U Bensin Minyak Air.

Sebuah pipa berbentuk huruf U diisi air yang bermassa jenis thou kg/m3. Pipa sebelah kiri diisi oleh bensin bermassa jenis 700 kg/k3
setinggi v cm. Pipa sebelah kanan diisi minyak tanah bermassa 800 kg/m3
setinggi 10cm.

Posisi tinggi air pada pipa kiri dan kanan dapat dilihat pada gambar. Hitunglah perbedaan tinggi air pada pipa kiri dan kanan yaitu ha

Contoh Soal Hukum Pokok Hidrostatis Perhitungan Tinggi Pipa U Bensin Minyak Air.
Contoh Soal Hukum Pokok Hidrostatis Perhitungan Tinggi Pipa U Bensin Minyak Air.

Diketahui:

ρa
= kerapatan / massa jenis air

ρa
= chiliad kg/10003

ρm
= kerapatan / massa jenis minyak tanah

ρchiliad
= 800 kg/yardiii

ρb
= kerapatan / massa jenis bensin

ρb= 700 kg/m3

hyard
= tinggi minyak dari batas permukaan (air – minyak) titik B

hm
= 10 cm  atau

hm
= 0,one m

hb
= tinggi bensin dari batas permukaan (bensin – air)

Baca :   Dibawah Ini Adalah Sifat Dari Campuran Kecuali

hb
= 0,05 cm

Rumus menghitung Perbedaan Tinggi Air Pipa U Hukum Pokok Hidrostatis

Selisih tinggi air pada pipa kanan dan pipa kiri dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus dari Hukum Pokok Hidrostatis berikut:

Tekanan hidrostatis pada bidang/ titik A dan B adalah sama dan dapat dirumuskan seperti berikut.

PA
= PB

Besar tekanan hidrostatis pada bidang/ titik A adalah

PA
= Pa
+ Pb

PA
= ρa
ha
yard + ρb
hb
k

Besar tekanan hidrostatis pada bidang / titik B adalah

PB
= ρchiliad
hyardg  sehingga

ρa
ha
g + ρb
hb
m = ρgrand
hmg  atau

ρa
ha+ ρb
hb
= ρm
hm

ha
= (ρm
hm
– ρb
hb)/ρa

Substitusikan semua variabel ke persamaan sehingga diperoleh seperti berikut:

ha
= [(800 ten 0,1) – (700 x 0,05)]/1000

ha
= 0,045 one thousand

ha
= 4,5 cm

Jadi, perbedaan tinggi air pada pipa kiri dan kanan adalah 4,5 cm

x). Contoh Soal Perhitungan Selisih Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium

Dalam akuarium terdapat dua ekor ikan dengan posisi seperti pada gambar. Massa jenis air 1 g/cm3
dan m = 10 m/sii. Hitung selisih tekanan hidrostatis antara kedua ikan tersebut

Contoh Soal Perhitungan Selisih Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium
Contoh Soal Perhitungan Selisih Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium

Diketahui:

h1
= twoscore cm atau

hone
= 0,40 1000

h2
= twenty cm atau

h2
= 0,20 m

ρ = 1 g/cm3
atau

ρ = 1000 kg/miii

Menghitung Selisih Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium

Selisih atau perbedaan tekanan kedua ikan dalam akuarium dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

ΔP = P1
– Pii

ΔP = ρ one thousand h1
– ρ k htwo

ΔP = ρ g (h1
– h2)

ΔP = 1000 x ten (0,4 – 0,2)

ΔP = 2000 N/thousandii

Jadi selisih tekanan hidrostatis antara kedua ikan adalah 2000 N/mii

11). Contoh Soal Perhitungan Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium

Dua ikan dalam akuarium memiliki jarak 25 cm seperti ditunjukkan pada gambar. Massa jenis air 1 grand/cm3
dan 1000 = 10 grand/southward2. Hitung selisih tekanan hidrostatis antara kedua ikan tersebut

Contoh Soal Rumus Cara Perhitungan Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium
Contoh Soal Rumus Cara Perhitungan Tekanan Hidrostatis Dua Ikan Akuarium

Diketahui:

ρ = 1 m/cm3
atau

ρ = 1000 kg/m3

Δh = 25 cm atau

Δh = 0,25 m

g = ten thousand/stwo

Rumus Perhitungan Beda Tekanan Hidrostatis Dua Ikan  Akuarium

Selisih tekanan hidrostatis antara dua ikan dalam akuarium dapat dihitung dengan rumus berikut:

ΔP = P1
– P2

ΔP = ρ g hi
– ρ k h2

ΔP = ρ g (hi
– h2)

ΔP = ρ g (Δh)

ΔP = 1000x 10 x 0,25

ΔP = 2500 Due north/mii

Jadi selisih tekanan hidrostatis antara kedua ikan dalam akuariun adalah 2500 Due north/m2

  • Hukum Pascal: Pengertian Rumus Penerapan Contoh Soal Perhitungan Gaya Piston Hidrolik 8
  • Radiasi Benda Hitam: Pengertian Rumus Daya Intensitas Energi Emisivitas Hukum Stefan – Boltzmann Contoh Soal Perhitungan viii
  • Hukum Kekekalan Energi Momentum Impul: Pengertian Restitusi Tumbukan Tidak Lenting Elastis Sempurna, Contoh Soal Perhitungan 14
  • 20+ Contoh Soal: Tuas Bidang Miring Katrol Rumus Menghitung Keuntungan Mekanik Gaya Kuasa
  • Gelombang Elektromagnetik: Pengertian Bukti Hipotesis Maxwell Percobaan Hertz Jenis Contoh Soal Penggunaan Rumus Perhitungan Spektrum 12
  • Usaha Energi Daya: Pengertian Contoh Rumus Satuan Soal Perhitungan,
  • Hukum Radiasi Planck
  • 10+ Contoh Soal: Periode Revolusi Kecepatan Orbit Jarak Satelit Planet Jupiter Bumi Bulan Matahari
  • Hukum Coulomb, Pengertian Pembahasan Contoh Soal Ujian
  • Hukum Biot Savart, Gaya Lorentz, Induksi Medan Magnetik: Pengertian Rumus Contoh Soal Perhitungan,
  • 1
  • two
  • 3
  • 4
  • 5
  • vi
  • 7
  • >>

Daftar Pustaka:

  1. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  2. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  3. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  4. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid i,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad Westward. Adi, Jakarta.
  5. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid two, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta.
  6. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,
  7. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid one, Penerbit Erlangga, Djakarta.


Contoh Soal Pipa U

Source: https://ardra.biz/topik/contoh-soal-perhitungan-hukum-pokok-hidrostatis-pipa-u/

Check Also

Contoh Soal Perkalian Vektor

Contoh Soal Perkalian Vektor. Web log Koma – Setelah mempelajari beberapa operasi hitung pada vektor …