Materi Handout 1

MATERI HANDOUT 1

 

Nama :                                                                                      Mata Pelajaran :

Pertemuan ke :                                                                     Jumlah halaman :

Kelas :                                                                                       Materi :

Handout ke :                                                                          Tanggal :

1.Tujuan Pembelajaran 

   Melalui kegiatan belajar mengajar siswa diharapkan : 

    a. Menjelaskan tekanan 

    b. Memformulasikan tekanan 

    c. Menjelaskan tekanan hidrostatis 

    d. Memformulasikan tekanan hidrostatis 

    e. Menjelaskan hukum utama hidrostatis 

2.Materi Pembelajaran 

   A. Pengertian Fluida 

         Dalam statika fluida, akan di pelajari fluida yang berada dalam keadaan diam (tidak bergerak). Fluida yang diam di sebut fluida statis. Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Jika yang di amati adalah zat cair, maka di sebut dengan hidrostatis. Materi yang akan di temui dalam kehidupan sehari-hari terdiri dari zat padat, cair dan gas. Istilah fluida mencakup zat cair dan gas, karena zat cair seperti air atau zat gas seperti udara dapat mengalir. Zat padat seperti batu atau besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa digolongkan dalam fluida. Untuk lebih memahami penjelasan, alangkah baiknya jika kita tinjau beberapa contoh dalam kehidupan sehari-hari. Ketika dirimu mandi, dirimu pasti membutuhkan air. Untuk sampai ke bak penampung, air dialirkan baik dari mata air atau disedot dari sumur. Air merupakan salah satu contoh zat cair. Zat cair tersebutdapat kita kelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Zat padat tidak dapat digolongkan ke dalam fluida karena zat padat tidak dapat mengalir. Batu atau besi tidak dapat mengalir seperti air atau udara. Hal ini dikarenakan zat padat cenderung tegar dan mempertahankan bentuknya sedangkan fluida tidak mempertahankan bentuknya tetapi mengalir. Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan kita sehari-hari. Setiap hari kita menghirupnya, meminumnya dan bahkan terapung atau teggelam di dalamnya.   Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya, kapal laut mengapung di atasnya, demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang kita minum dan udara yang kita hirup juga bersirkulasi di dalam tubuh kita setiap saat, hingga kadang tidak kita sadari. Dalam mempelajari Fluida, kita memilahnya menjadi dua bagian yakni Fluida statis (Fluida diam) dan Fluida Dinamis (Fluida bergerak). Fluida memang merupakan zat yang dapat mengalir yang di tinjau dalam Fluida statis adalah ketika fluida yang sedang diam pada keadaan setimbang. Jadi kita meninjau fluida ketika tidak sedang bergerak. Pada Fluida Dinamis, kita akan meninjau fluida ketika bergerak.

         Sebelum mempelajari materi fluida statis maka akan di jalaskan mengenai “Massa Jenis” dan “Berat Jenis” pada kesempatan ini kita pelajari kembali apa yang dimaksudkan dengan massa jenis dan berat jenis dan bagaimana hubungannya dengan pokok bahasan Fluida yang saat ini akan di pelajari. 

a.      Massa Jenis (Kerapatan)

            Salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan atau massa jenisnya. Istilah yang sering di sebut adalah densitas (density). Kerapatan atau massa jenis merupakan perbandingan massa terhadap volume zat. Secara matematis ditulis :   =  ( dibaca “rho”) merupakan huruf yunani yang biasa digunakan untuk menyatakan kerapatan, m adalah massa dan v adalah volume. Kerapatan atau massa jenis fluida homogen (sama) pada dasarnya berbeda dengan kerapatan zat padat homogen. Besi atau es batu misalnya, memiliki kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida, misalnya atmosfer atau air. Pada atmosfer bumi, makin tinggi atmosfer dari permukaan bumi, kerapatannya semakin kecil sedangkan untuk air laut misalnya, makin dalam kerapatannya semakin besar. Massa jenis atau kerapatan dari suatu fluida homogen dapat bergantung pada faktor lingkungan seperti temperature (suhu) dan tekanan. Satuan Sistem Internasional untuk massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m³). Untuk satuan CGS atau centimeter, gram dan sekon, satuan Massa jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm³). Berikut ini data massa jenis dari beberapa zat. Kerapatan zat yang dinyatakan dalam tabel di bawah ini merupakan kerapatan zat pada suhu 0^o C dan tekanan 1atm (atmosfir atau atm = satuan tekanan).

                 

b.      Berat Jenis

            Berat jenis merupakan perbandingan kerapatan suatu zat terhadap kerapatan air. Berat jenis suatu zat dapat diperoleh dengan membagi kerapatannya dengan 10³ kg/m³ (kerapatan air). Apabila kerapatan suatu benda lebih kecil dari kerapatan air, maka benda akan terapung. Berat jenis benda yang terapung lebih kecil dari 1. Sebaliknya jika kerapatan suatu benda lebih besar dari kerapatan air, maka berat jenisnya lebih besar dari 1. untuk kasus ini benda tersebut akan tenggelam.

d.      Tekanan pada Fluida

Dalam ilmu fisika, Tekanan diartikan sebagai gaya per satuan luas, di mana arah gaya tegak lurus dengan luas permukaan. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini :

p =

P = tekanan, F = gaya dan A = luas permukaan. Satuan gaya (F) adalah Newton (N), satuan luas adalah meter persegi (m²). Karena tekanan adalah gaya per satuan luas maka satuan tekanan adalah N/m². Nama lain dari N/m² adalah pascal (Pa). Pascal dipakai sebagai satuan Tekanan  dari penemunya adalah Blaise Pascal. Kita akan berkenalan lebih dalam pada pokok bahasan Prinsip Pascal. Ketika kita membahas Fluida, konsep Tekanan menjadi sangat penting. Ketika fluida berada dalam keadaan tenang, fluida memberikan gaya yang tegak lurus ke seluruh permukaan kontaknya. Misalnya kita tinjau air yang berada di dalam gelas, setiap bagian air tersebut memberikan gaya dengan arah tegak lurus terhadap dinding gelas jadi setiap bagian air memberikan gaya tegak lurus terhadap setiap satuan luas dari wadah yang ditempatinya, dalam hal ini gelas. Demikian juga air dalam bak mandi atau Air kolam renang. Ini merupakan salah satu sifat penting dari fluida statis atau fluida yang sedang diam. Gaya per satuan luas ini dikenal dengan istilah tekanan.

e.       Pengaruh Kedalaman Terhadap Tekanan

      Pada penjelasan di atas, telah di jelaskan tentang dua sifat fluida statis (fluida diam), yakni memberikan tekanan ke segala arah dan gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida tersebut. Ilustrasi yang kita gunakan adalah zat cair (air). Contoh pengaruh kedalaman (atau ketinggian) terhadap tekanan  di danau atau di lautan akan bertambah jika kedalamannya bertambah. Semakin dalam menyelam, perbedaan tekanan akan membuat telinga kita sakit. Mari kita tinjau tekanan air pada sebuah wadah sebagaimana tampak pada gambar di bawah ini.

                                                   

     

Tinggi kolom cairan adalah h dan luas penampangnya A. Keterangan : w adalah berat air, h = ketinggian kolom air dalam wadah yang berbentuk silinder, A = luas permukaan dan P adalah tekanan.

Massa kolom zat cair adalah :

 =   m = =

Berat kolom zat cair adalah:

w = =

Keterangan :

w = gaya berat

 = massa jenis

m = massa

g = percepatan gravitasi

V = hA = volume kolom zat cair (h = tinggi, A = luas permukaan)

Jika kita masukan ke dalam persamaan Tekanan, maka akan diperoleh :

p = = ==

P= Persamaan 1 (wadah tertutup)

P= Persamaan 2 (wadah terbuka)

Keterangan :

pa = Tekanan atmosfir

gh = Tekanan hidrostatis

            Pada gambar di atas tidak digambarkan Pa, tapi dalam kenyataannya bila wadah yang berisi air terbuka maka pada permukaan air bekerja juga tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah. Tergantung permukaan wadah terbuka ke mana. Jika permukaan wadah terbuka ke atas seperti pada gambar di atas, maka arah tekanan atmosfir adalah ke bawah. Berdasarkan persamaan di atas, tampak bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis dan kedalaman zat cair (percepatan gravitasi bernilai tetap). Jika kedalaman zat cair makin bertambah, maka tekanan juga makin besar. Ingat bahwa cairan hampir tidak termapatkan akibat adanya berat cairan di atasnya, sehingga massa jenis cairan bernilai konstan di setiap permukaan. Jika perbedaan ketinggian sangat besar (untuk laut yang sangat dalam), massa jenis sedikit berbeda. Tapi jika perbedaan ketinggian tidak terlalu besar, pada dasarnya massa jenis zat cair sama (atau perbedaanya sangat kecil sehingga diabaikan). Kita juga bisa menggunakan persamaan di atas untuk menghitung perbedaan tekanan pada setiap kedalaman yang berbeda. Kita lihat lagi persamaan di atas menjadi :

p = gh

Keterangan :

 = perbedaan tekanan

h = perbedaan ketinggian

e.       Tekanan Atmosfir (Tekanan Udara)

            Setiap hari kita selalu “diselimuti” oleh udara. Ketika kita menyelam ke dalam air, semua bagian tubuh kita diselubungi oleh air. Semakin dalam kita menyelam, semakin besar tekanan yang kita rasakan. Sebenarnya setiap hari kita juga diselubungi oleh atmosfir yang selalu menekan seluruh bagian tubuh kita seperti ketika kita berada di dalam air. Seperti pada air laut, permukaan bumi bisa kita ibaratkan dengan “dasar laut” atmosfir. Jika benar atmosfir juga menekan seluruh bagian tubuh kita setiap saat, maka kita tidak merasakan sebagaimana jika kita berada di dasar laut. Hal tersebut karena sel-sel tubuh kita mempertahankan tekanan dalam yang besarnya hampir sama dengan tekanan luar. Hal ini yang membuat kita tidak merasakan efek perbedaan tekanan tersebut.

            Pada pembahasan sebelumnya, telah dijelaskan bahwa kedalaman zat cair mempengaruhi besarnya tekanan zat cair tersebut. Semakin dalam lautan, semakin besar tekanan air laut pada kedalaman tertentu. Pada setiap fluida, tekanan atmosfir bumi juga berubah terhadap kedalaman (atau ketinggian). Tetapi tekanan atmosfir bumi agak berbeda dengan zat cair. Perubahan massa jenis zat cair sangat kecil untuk perbedaan kedalaman yang tidak sangat besar, sehingga massa jenis zat cair dianggap sama. Hal ini berbeda dengan massa jenis atmosfer bumi. Massa jenis atmosfer bumi bervariasi cukup besar terhadap ketinggian. Massa jenis udara di setiap ketinggian berbeda-beda sehingga kita tidak bisa menghitung tekanan atmosfir menggunakan persamaan yang telah diturunkan di atas. Selain itu tidak ada batas atmosfer yang jelas dari mana h dapat di ukur. Tekanan atmosfer juga bervariasi terhadap cuaca.

f.       Pengukuran Tekanan

            Evangelista Torricelli (1608-1647), membuat suatu cara untuk mengukur tekanan atmosfir pada tahun 1643 menggunakan barometer air raksa hasil karyanya. Barometer tersebut berupa tabung kaca yang panjang, di mana dalam tabung tersebut di isi air raksa. Tabung kaca yang berisi air raksa tersebut dibalik dalam sebuah piring yang juga telah diisi air raksa, seperti pada gambar di bawah:

Ketika tabung kaca yang berisi air raksa dibalik maka pada bagian ujung bawah tabung (pada gambar terletak di bagian atas) tidak terisi air raksa, isinya uap air raksa yang tekanannya sangat kecil sehingga di abaikan (p₂ = 0). Pada permukaan air raksa yang berada di dalam piring terdapat tekanan atmosfir yang arahnya ke bawah (atmosfir menekan air raksa yang berada di piring). Tekanan atmosfir tersebut menyanggah kolom air raksa yang berada dalam pipa kaca. Pada gambar, tekanan atmosfir dilambangkan dengan p_o. Besarnya tekanan atmosfir dapat dihitung menggunakan persamaan :

P_{o =} gh

Berdasarkan hasil pengukuran, rata-rata tekanan atmosfir pada permukaan laut adalah 1,013 x 10⁵ N/m². Besarnya tekanan atmosfir pada permukaan laut ini digunakan untuk mendefinisikan satuan tekanan lain, yakni atm (atmosfir). Jadi 1 atm = 1,013 x 10⁵ N/m² = 101,3 kPa (kPa = kilo pascal). Satuan tekanan lain adalah bar (sering digunakan pada meteorologi). 1 bar = 1,00 x 10⁵ N/m² = 100 kPa.

            Pengkurannya menggunakan prinsip yang telah ditunjukan oleh torricelli di atas. Tinggi kolom air raksa yang digunakan adalah 76 cm (tekanan atmosfir hanya dapat menahan kolom air raksa yang tingginya hanya mencapai 76,0 cm), di mana suhu air raksa yang digunakan tepat 0^o C dan besarnya percepatan gravitasi 9,8 m/s². Massa jenis air raksa pada kondisi ini adalah 13,6 x 10³ kg/m³. Sekarang kita bisa menghitung besarnya tekanan atmosfir :

P_{o =} gh

P_{o =} (13,6x10³ kg / m³ )(9,8m / s ² )(76cm)

P_{o =} (13,6x10³ kg / m³ )(9,8m / s ² )(76x10^-2m)

P_{o =}101,3x10³ N / m²

P_{o =}1,013x10⁵ N / m²

P_{o =}= 1 atm

e.       Alat pengukur tekanan

            Terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer tabung terbuka (lihat gambar di bawah).

Pada manometer tabung terbuka, di mana tabung berbentuk U, sebagian tabung diisi dengan zat cair (air raksa atau air). Tekanan yang terukur di hubungkan dengan perbedaan dua ketinggian zat cair yang dimasukan ke dalam tabung. Besar tekanan dihitung menggunakan persamaan :

p = pa + gh

Keterangan :

pa = Tekanan atmosfir

gh = Tekanan terukur

= massa jenis zat cair

            Pada umumnya bukan hasil kali gh yang dihitung melainkan ketinggian zat cair (h) karena tekanan kadang dinyatakan dalam satuan milimeter air raksa (mmhg) atau milimeter air (mm-H₂O). Nama lain mmhg adalah torr (mengenang jasa Evangelista Torricelli). Selain manometer, terdapat juga pengukur lain yakni barometer aneroid, baik mekanis maupun elektrik, termasuk alat pengukur tekanan ban dkk. Alat yang digunakan oleh paman torricelli untuk mengukur tekanan atmosfir disebut juga barometer air raksa, di mana tabung kaca diisi penuh dengan air raksa kemudian dibalik ke dalam piring yang juga berisi air raksa.

e.       Tekanan Terukur, Tekanan gauge dan Tekanan absolut

            Perhatikan kegiatan  di bengkel, khususnya ketika mengisi udara dalam ban kendaraan (mobil atau sepeda motor). Biasanya menggunakan alat ukur tekanan udara. Hal ini membantu agar tekanan udara ban tidak kurang/melebihi batas yang ditentukan. Bukan hanya ketika mengukur tekanan udara dalam ban, bola sepak dan lainnya sebagian besar pengukuran tekanan lainnya, tekanan atmosfir tidak diukur. Tekanan yang diukur tersebut dinamakan tekanan terukur. Tekanan absolut = tekanan atmosfir + tekanan terukur. Jadi untuk mendapatkan tekanan absolut, kita menambahkan tekanan terukur dengan tekanan atmosfir. Dengan kata lain, tekanan absolut = tekanan total. Secara matematis bisa ditulis :

p = p_a + p_ukur

misalnya jika tekanan ban yang kita ukur = 100 kPa, maka tekanan absolut adalah:

p = p_a + p_ukur

p = 101 kPa + 100 kPa

p = 201 kPa

Besarnya tekanan absolut = 201 kPa.

            Tekanan gauge merupakan kelebihan tekanan di atas tekanan atmosfir. Misalnya kita tinjau tekanan ban sepeda motor. Ketika ban sepeda motor kempes, tekanan dalam ban = tekanan atmosfir (Tekanan atmosfir = 1,01 x 105 Pa = 101 kPa). Jika dirimu ingin mengunakan ban tersebut sehingga sepeda motor yang “ditunggangi” bisa berjalan, maka harus mengisi ban tersebut dengan udara. Ketika ban diisi udara, tekanan ban pasti bertambah. Ketika tekanan ban menjadi lebih besar dari 101 kPa, maka kelebihan tekanan tersebut disebut juga tekanan gauge.

            Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara di dalam ban. Bentuknya berupa silinder panjang yang di dalamnya terdapat pegas. Saat ujungnya ditekankan pada pentil ban, tekanan udara dari dalam ban akan masuk ke dalam silinder dan menekan pegas. Besarnya tekanan yang diterima oleh pegas akan diteruskan ke ujung lain dari silinder yang dihubungkan dengan skala. Skala ini telah dikalibrasi sehingga dapat menunjukkan nilai selisih tekanan udara luar (atmosfer) dengan tekanan udara dalam ban.

f.       Hukum Utama Hidrostatis

            Gambar diatas memperlihatkan sebuah bejana berhubungan yang diisi dengan fluida, misalnya air. Dapat  di lihat bahwa tinggi permukaan air di setiap tabung adalah sama, walaupun bentuk setiap tabung berbeda. Tekanan yang dialami oleh suatu titik di setiap tabung adalah sama.

            Hukum Utama Hidrostatis menyatakan bahwa semua titik yang berada pada bidang datar yang sama dalam fluida homogen, memiliki tekanan total yang sama. Jadi, walaupun bentuk penampang tabung berbeda, besarnya tekanan total di titik A, B, C, dan D adalah sama. Persamaan Hukum Utama Hidrostatis dapat diturunkan dengan memperhatikan  gambar di bawah ini.

            Misalkan, pada suatu bejana berhubungan dimasukkan dua jenis fluida yang massa jenisnya berbeda, yaitu ρ₁ dan ρ₂. Jika diukur dari bidang batas terendah antara fluida 1 dan fluida 2, yaitu titik B dan titik A, fluida 2 memiliki ketinggian h₂ dan fluida 1 memiliki ketinggian h₁.

            Tekanan total di titik A dan titik B sama besar. Menurut persamaan tekanan hidrostatis, besarnya tekanan di titik A dan titik B bergantung pada massa jenis fluida dan ketinggian fluida di dalam tabung. Secara matematis, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.

p_A = p_B

p₀ + ρ₁gh₁ = p₀ + ρ₂gh₂

ρ₁h₁= ρ₂h₂

dengan: 

h₁ = jarak titik A terhadap permukaan fluida 1,

h₂ = jarak titik B terhadap permukaan fluida 2,

ρ₁ = massa jenis fluida satu, dan

ρ₂ = massa jenis fluida dua.

Contoh soal 1 :

Sebuah kapal selam menyelam hingga kedalaman 200 meter. Berapakah tekanan yang dialami kapal selam tersebut ? (g = 10 m/s²)

Penyelesaian  :

Dik      :h = 200 m

            Massa jenis air laut () = 1,03 x 10³ kg/m³ = 1030 kg/m³ (lihat tabel massa jenis).

            Tekanan atmosfir (pa) = 1 atm = 1 x 10⁵ N/m² = 1 x 10⁵ (Kgm/s²)/m² = 1 x 10⁵ Kg/ms²

            g = 10 m/s²

Dit       : p….?

Dij       :

p = pa +gh

p =1x10⁵ Kg / ms ² + (1030Kg / m³ )(10m / s ² )(200m)

p =1x10⁵ Kg / ms ² + 2060000Kg / ms ²

p =1x10⁵ Kg / ms ² + 20,6x10⁵ Kg / ms ²

p = 21,6x10⁵ Kg / ms ²

p = 21,6x10⁵ N / m²

p = 21,6x10⁵ Pa (Pa = Pascal)

Catatan :

Pertama, air laut bisa dianggap seperti wadah terbuka, sehingga tekanan atmosfir dimasukkan dalam perhitungan.

Kedua, perhatikan satuannya dan  pahami perlahan-lahan.

Contoh soal 2 :

Sebuah penampung air setinggi 10 meter penuh terisi air. Jika permukaan penampung air tersebut tertutup, berapakah tekanan air pada dasar wadah ? (g = 10 m/s² )

Penyelesaian  :

Dik      :h = 10 m

            Massa jenis air () = 1,00 x 10³ kg/m³ = 1000 kg/m³ (lihat tabel massa         jenis).

            Tekanan atmosfir (pa) = 1 atm = 1 x 10⁵ N/m² = 1 x 10⁵ (Kgm/s²)/m² = 1 x 10⁵ Kg/ms²

            g = 10 m/s²

Dij       :

p = gh

p = (1000Kg / m³ )(10m/ s ² )(200m)

p = 2000000Kg / ms ²

p = 20x10⁵ Kg / ms ²

p = 20x10⁵ N / m²

p = 20x10⁵ Pa

Wadah tertutup sehingga tekanan atmosfir tidak dimasukkan dalam perhitungan.

Contoh soal 3 :

Perhatikan gambar di atas jika ketinggian kolom air (kanan) = 50 cm, sedangkan ketinggian kolom zat cair lain (kiri) = 30 cm. Berapakah massa jenis atau kerapatan zat cair ?

Penyelesaian  :

Dik      : g = 10 m/s²

            h air (h₁) = 50 cm

            massa jenis air (₁) = 1,00 x 10³ kg/m³ = 1000 kg/m³

            h cairan lain (h₂) = 30 cm

Dit       : massa jenis cairan lain (₂) = ?

Dij       :

pa + ₁gh₁ =  pa + ₂gh₂

Tekanan atmosfir (Pa) dan percepatan gravitasi (g) sama, sehingga :

₂  h₁ = ₂ h₂

_{2 = (2 )}

_{2 = (}³)

_{2 =} 1666,7 Kg/m³

Berikut ini satuan yang dibutuhkan dalam menghitung, yaitu :

Volume

1 liter (L) = 1000 mililiter (mL) = 1000 centimeter kubik (cm³)

1 liter (L) = 1 desimeter kubik (dm³) = 1 x 10^-3 m³

Tekanan

1 N/m² = 1 Pa

1 atm = 1,013 x 10⁵ N/m² = 1,013 x 105 Pa = 1,013 x 10² kPa = 101,3 kPa (biasanya dipakai 101 kPa)

Pa = pascal

atm = atmosfir

Contoh Soal 4:

Tabung setinggi 30 cm diisi penuh dengan fluida. Tentukanlah tekanan hidrostatis pada dasar tabung, jika g = 10 m/s² dan tabung berisi:

a. air,

b. raksa, dan

c. gliserin.

Penyelesaian:

Diketahui: h = 30 cm dan g = 10 m/s².

Ditanya: P_h....?

Dijawab:

a. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air:

P_h = ρ gh = (1.000 kg/m³) (10 m/s²) (0,3 m) = 3.000 N/m²

b. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi air raksa:

P_h = ρ gh = (13.600 kg/m³) (10 m/s²) (0,3 m) = 40.800 N/m²

c. Tekanan hidrostatis pada dasar tabung yang berisi gliserin:

P_h = ρ gh = (1.260 kg/m³) (10 m/s²) (0,3 m) = 3.780 N/m²

Contoh Soal 5:

Jika diketahui tekanan udara luar 1 atm dan g = 10 m/s², tentukanlah tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman:

a. 10 cm,

b. 20 cm, dan

c. 30 cm.

Kunci Jawaban :

Diketahui: p₀ = 1 atm dan g = 10 m/s².

a.       Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 10 cm:

p_A = p₀ + ρgh = (1,013 × 10⁵ N/m²) + (1.000 kg/m³) (10 m/s²) (0,1 m)

p_A= 1,023 × 10⁵ N/m²

b.      Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 20 cm.

p_A = p₀ + ρgh = (1,013 × 10⁵ N/m²) + (1.000 kg/m³) (10 m/s²) (0,2 m)

p_A = 1,033.10⁵ N/m²

c.       Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 30 cm:

p_A = p₀ + ρgh = (1,013 × 10⁵ N/m²) + (1.000 kg/m³) (10 m/s²) (0,3 m)

p_A = 1,043.10⁵ N/m²