Aplikasi Rumus untuk Menghitung Tekanan & Gaya Archimedes - A. Hapis Ansyari
🌊 Aplikasi Rumus untuk Menghitung Tekanan & Gaya Archimedes
Tekanan Padat, Tekanan Hidrostatis, dan Gaya Archimedes
🌊 Kalkulator Tekanan & Gaya Archimedes
P = Tekanan (Pascal, Pa = N/m²)
F = Gaya yang bekerja (Newton, N)
A = Luas penampang (m²)
Catatan: Semakin kecil luas penampang, semakin besar tekanan
✨ Hasil Perhitungan
📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian
Ph = Tekanan hidrostatis (Pascal, Pa)
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
h = Kedalaman dari permukaan (meter)
Catatan: Tekanan hidrostatis hanya bergantung pada kedalaman, bukan bentuk wadah
✨ Hasil Perhitungan
📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian
FA = Gaya Archimedes / gaya apung (Newton, N)
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
Vc = Volume benda yang tercelup (m³)
Hukum Archimedes: Benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan
✨ Hasil Perhitungan
📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian
📚 Ringkasan Rumus
Tekanan Zat Padat: Gaya per satuan luas. Semakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan (contoh: paku runcing mudah menancap).
Tekanan Hidrostatis: Tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair. Bergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan gravitasi.
Gaya Archimedes: Gaya ke atas yang dialami benda dalam zat cair, sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
- 1 Pascal (Pa) = 1 N/m²
- 1 atm = 101.325 Pa ≈ 10⁵ Pa (tekanan udara di permukaan laut)
- 1 bar = 100.000 Pa = 10⁵ Pa
- Kondisi benda dalam zat cair:
- ρbenda < ρcair → benda TERAPUNG
- ρbenda = ρcair → benda MELAYANG
- ρbenda > ρcair → benda TENGGELAM
- Tekanan hidrostatis bertambah 1 atm setiap kedalaman ~10 m di air
💡 Contoh Soal dan Penyelesaian
Contoh 1: Tekanan Zat Padat
Diketahui: m = 50 kg, A = 0,5 m², g = 10 m/s²
Ditanya: P = ?
Jadi, tekanan yang diberikan kotak pada lantai adalah 1000 Pa.
Contoh 2: Tekanan Hidrostatis
Diketahui: ρ = 1025 kg/m³, g = 9,8 m/s², h = 20 m
Ditanya: Ph = ?
Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah 200.900 Pa atau sekitar 2 atm.
Contoh 3: Gaya Archimedes
Diketahui: ρ = 1000 kg/m³, g = 9,8 m/s², Vc = 0,02 m³
Ditanya: FA = ?
Jadi, gaya Archimedes yang dialami batu adalah 196 N (gaya ke atas).
Artinya: Batu terasa 196 N lebih ringan di dalam air dibandingkan di udara!
📊 Tabel Referensi
Massa Jenis Beberapa Zat
| Zat | Massa Jenis ρ (kg/m³) | Keterangan |
|---|---|---|
| Udara (20°C) | 1,2 | Gas |
| Es | 920 | Padat (mengapung di air) |
| Air tawar | 1000 | Cair (referensi) |
| Air laut | 1025 | Cair (lebih padat) |
| Minyak tanah | 800 | Cair |
| Aluminium | 2700 | Padat |
| Besi | 7800 | Padat |
| Tembaga | 8900 | Padat |
| Emas | 19300 | Padat |
| Raksa | 13600 | Cair (logam) |
Konversi Satuan Tekanan
| Satuan | Simbol | Setara dengan |
|---|---|---|
| Pascal | Pa | 1 N/m² |
| Kilopascal | kPa | 1000 Pa |
| Atmosfer | atm | 101.325 Pa |
| Bar | bar | 100.000 Pa |
| mmHg (Torr) | mmHg | 133,322 Pa |
| psi | psi | 6894,76 Pa |
Tekanan pada Kedalaman di Air Laut
| Kedalaman | Tekanan Hidrostatis | Total Tekanan (+ 1 atm) |
|---|---|---|
| 0 m (permukaan) | 0 Pa | 1 atm |
| 10 m | ~100 kPa | 2 atm |
| 20 m | ~200 kPa | 3 atm |
| 100 m | ~1 MPa | 11 atm |
| 1000 m | ~10 MPa | 100 atm |
| 11.000 m (Palung Mariana) | ~110 MPa | ~1086 atm |
Aplikasi Prinsip Tekanan & Archimedes
| Alat/Fenomena | Prinsip | Penjelasan |
|---|---|---|
| Paku & jarum | Tekanan padat | Luas kecil → tekanan besar |
| Sepatu salju | Tekanan padat | Luas besar → tekanan kecil (tidak tenggelam) |
| Kapal laut | Archimedes | Volume besar → FA besar → terapung |
| Kapal selam | Archimedes | Mengatur volume air dalam tangki |
| Hidrometer | Archimedes | Mengukur massa jenis cairan |
| Balón udara | Archimedes | Gas lebih ringan dari udara → naik |
| Bendungan | Tekanan hidrostatis | Bagian bawah lebih tebal karena tekanan lebih besar |
| Sedotan | Tekanan udara | Menurunkan tekanan dalam sedotan |
Post a Comment for "Aplikasi Rumus untuk Menghitung Tekanan & Gaya Archimedes - A. Hapis Ansyari"