🌊 Kalkulator Tekanan & Gaya Archimedes

📝 Petunjuk: Pilih topik materi di bawah, kemudian pilih variabel yang ingin dihitung, isi field lainnya, lalu klik "Hitung". Sistem akan memberikan hasil dan penjelasan langkah-demi-langkah.
P = F / A

P = Tekanan (Pascal, Pa = N/m²)

F = Gaya yang bekerja (Newton, N)

A = Luas penampang (m²)

Catatan: Semakin kecil luas penampang, semakin besar tekanan

Gaya yang bekerja tegak lurus pada permukaan
Newton (N)
Luas permukaan yang dikenai gaya
Tekanan yang dihasilkan
Pascal (Pa)

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

Ph = ρ · g · h

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

Massa jenis cairan (air = 1000 kg/m³)
kg/m³
Percepatan gravitasi (default: 9,8 m/s² di Bumi)
m/s²
Kedalaman dari permukaan zat cair
meter (m)
Tekanan akibat kedalaman zat cair
Pascal (Pa)

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

FA = ρ · g · Vc

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

Massa jenis cairan (air = 1000 kg/m³)
kg/m³
Percepatan gravitasi (default: 9,8 m/s² di Bumi)
m/s²
Volume bagian benda yang tercelup dalam zat cair
Gaya apung ke atas yang diterima benda
Newton (N)

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

📚 Ringkasan Rumus

P = F / A

Tekanan Zat Padat: Gaya per satuan luas. Semakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan (contoh: paku runcing mudah menancap).

Ph = ρ · g · h

Tekanan Hidrostatis: Tekanan yang disebabkan oleh berat zat cair. Bergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan gravitasi.

FA = ρ · g · Vc

Gaya Archimedes: Gaya ke atas yang dialami benda dalam zat cair, sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.

💡 Konsep Penting:
  • 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

Sebuah kotak bermassa 50 kg diletakkan di atas lantai. Jika luas alas kotak yang menyentuh lantai adalah 0,5 m² dan g = 10 m/s², berapa tekanan yang diberikan kotak pada lantai?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: m = 50 kg, A = 0,5 m², g = 10 m/s²

Ditanya: P = ?

2 Hitung Gaya (Berat)
F = m · g = 50 × 10 = 500 N
3 Hitung Tekanan
P = F / A = 500 / 0,5 = 1000 Pa
4 Kesimpulan

Jadi, tekanan yang diberikan kotak pada lantai adalah 1000 Pa.

Contoh 2: Tekanan Hidrostatis

Seorang penyelam berada pada kedalaman 20 m di bawah permukaan laut. Jika massa jenis air laut 1025 kg/m³ dan g = 9,8 m/s², berapa tekanan hidrostatis yang dialami penyelam?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: ρ = 1025 kg/m³, g = 9,8 m/s², h = 20 m

Ditanya: Ph = ?

2 Hitung
Ph = ρ · g · h = 1025 × 9,8 × 20 = 200.900 Pa
Ph ≈ 200,9 kPa ≈ 1,98 atm
3 Kesimpulan

Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami penyelam adalah 200.900 Pa atau sekitar 2 atm.

Contoh 3: Gaya Archimedes

Sebuah batu dengan volume 0,02 m³ dicelupkan seluruhnya ke dalam air (ρ = 1000 kg/m³). Jika g = 9,8 m/s², berapa gaya Archimedes yang dialami batu?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: ρ = 1000 kg/m³, g = 9,8 m/s², Vc = 0,02 m³

Ditanya: FA = ?

2 Hitung
FA = ρ · g · Vc = 1000 × 9,8 × 0,02 = 196 N
3 Kesimpulan

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)1,2Gas
Es920Padat (mengapung di air)
Air tawar1000Cair (referensi)
Air laut1025Cair (lebih padat)
Minyak tanah800Cair
Aluminium2700Padat
Besi7800Padat
Tembaga8900Padat
Emas19300Padat
Raksa13600Cair (logam)

Konversi Satuan Tekanan

Satuan Simbol Setara dengan
PascalPa1 N/m²
KilopascalkPa1000 Pa
Atmosferatm101.325 Pa
Barbar100.000 Pa
mmHg (Torr)mmHg133,322 Pa
psipsi6894,76 Pa

Tekanan pada Kedalaman di Air Laut

Kedalaman Tekanan Hidrostatis Total Tekanan (+ 1 atm)
0 m (permukaan)0 Pa1 atm
10 m~100 kPa2 atm
20 m~200 kPa3 atm
100 m~1 MPa11 atm
1000 m~10 MPa100 atm
11.000 m (Palung Mariana)~110 MPa~1086 atm

Aplikasi Prinsip Tekanan & Archimedes

Alat/Fenomena Prinsip Penjelasan
Paku & jarumTekanan padatLuas kecil → tekanan besar
Sepatu saljuTekanan padatLuas besar → tekanan kecil (tidak tenggelam)
Kapal lautArchimedesVolume besar → FA besar → terapung
Kapal selamArchimedesMengatur volume air dalam tangki
HidrometerArchimedesMengukur massa jenis cairan
Balón udaraArchimedesGas lebih ringan dari udara → naik
BendunganTekanan hidrostatisBagian bawah lebih tebal karena tekanan lebih besar
SedotanTekanan udaraMenurunkan tekanan dalam sedotan