LAPORAN TEKANAN HIDROSTATIK

TEKANAN HIDROSTATIK

Herayanti, Lisna, Arsyam Basri, Rafika Rahmatia, Ridwan Syawal

PENDIDIKAN FISIKA 2014

Abstrak

Telah dilakukan suatu praktikum tentang tekanan hidrostatik dengan tujuan dapat

mengetahui pengaruh kedalaman dan massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik, serta dapat

mengetahui prinsip percobaan tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang

dialami oleh benda yang berada dalam zat cair yang diam. Tekanan hidrostatik dipengaruhi oleh

massa jenis, kedalaman, dan percepatan gravitasi. Pada praktikum ini terdapat dua kegiatan :

kegiatan pertama, kita akan melihat hubungan antara kedalaman zat cair terhadap tekanan

hidrostatik dengan memanipulasi kedalaman. Sedangkan pada kegiatan kedua, kita akan melihat

pengaruh antara massa jenis terhadap tekanan hidrostatik dengan memanipulasi massa jenis. Untuk

menghitung massa jenis suatu zat didapat dari hasil pembagian antara massa dengan volume suatu

zat. Diperoleh massa jenis air sebesar 971,5 kg/m3, massa jenis gliserin sebesar 1225,75 kg/m3,

dan massa jenis minyak sebesar 852,5 kg/m3. Dari hasil analisis, dapat dikatakan bahwa

kedalaman dan massa jenis berpengaruh terhadap besar tekanan hidrostatik. Semakin besar nilai

kedalaman dan massa jenis semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Sehingga kedalaman dan

massa jenis berbanding lurus dengan tekanan hidrostatik.

Kata kunci: Tekanan hidrostatik, kedalaman, massa jenis, volume

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik ?

2. Bagaimana pengaruh massa jenis terhadap tekanan hidrostatik ?

3. Bagaimana prinsip percobaan tekanan hidrostatik ?

TUJUAN

1. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan

hidrostatik.

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh massa jenis terhadap tekanan

hidrostatik.

3. Mahasiswa dapat memahami prinsip percobaan tekanan hidrostatik.

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

Tekanan ialah gaya yang bekerja pada tiap satuan luas atau dapat dituliskan dalam

persamaan :

𝑃 =𝐹

𝐴

Dimana : P = tekanan (N/m 2) atau Pascal (Pa)

F = Gaya (N)

A = Luas (m2)

Catatan : 1 atmosphere (1 atm) = 76 Hg = 1.013. 10 5 N / m 2 .

1 cm Hg = 1,333, 2 N / m 2

1 torr = 1 mmHg = 133.32 N / m 2 = 1 Torricelli

Benda yang berada dalam zat cair akan mengalami tekanan.[1] Besarnya tekanan

yang dialami oleh benda di dalam zat cair diberikan oleh persamaan :

Ph= P0+ ρ.g.h

Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat

cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu.

Alat dan Bahan

1. Alat

a. Pipa berbentuk U 1 buah

b. Gelas kimia 3 buah

c. Selang plastik 1 buah

d. Corong 1 buah

e. Mistar biasa 1 buah

2. Bahan

a. Berbagai macam zat cair 3 jenis

Identifikasi Variabel

Kegiatan 1

1. Variabel bebas : kedalaman zat cair (cm)

2. Variabel kontrol : jenis zat cair (gr/cm3)

3. Variabel terikat : perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U (cm)

Kegiatan 2

1. Variabel bebas : massa jenis zat cair (gr/cm3)

2. Variabel kontrol : kedalaman zat cair (cm)


Definisi Operasional Variabel

Kegiatan 1

1. Variabel bebas : kedalaman zat cair (cm)

Kedalaman zat cair merupakan variabel bebas, karena kedalaman

selalu diubah-ubah, satuannya cm. Kedalaman zat cair yang dimaksud

adalah kedalaman pemberian tekanan (kedalaman corong di dalam zat

cair) di ukur dari permukaan zat cair dalam gelas ukur. Kedalaman

diubah-ubah untuk mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan

hidrostatik.

2. Variabel kontrol : jenis zat cair (gr/cm3)

Jenis zat cair merupakan variabel kontrol. Zat cair yang digunakan

adalah air. Zat cair merupakan variabel kontrol karena zat cair yang

digunakan sama setiap pengukuran.


Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U merupakan variabel terikat

karena dipengeruhi oleh kedalaman tekan corong pada zat cair.

Kegiatan 2

1. Variabel bebas : massa jenis zat cair (gr/cm3)

Massa jenis merupakan variabel bebas karena jenis zat cair yang

digunakan di setiap pengukuran berbeda-beda. Pertama air, kemudian

gliserin, dan minyak.

2. Variabel kontrol : kedalaman zat cair (cm)

Kedalaman zat cair merupakan variabel kontrol karena kedalaman

dalam kegiatan ini keadaannya selalu sama. Dalam pengukuran ini

kedalaman yang digunakan 5 cm.


Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U merupakan variabel terikat

karena dipengeruhi oleh kedalaman tekan corong pada zat cair.

ProsedurKerja

Kegiatan 1

1. Menentukan massa jenis zat cair yang akan anda gunakan, dengan

mengukur massa dan volumenya.

2. Menghubungkan pipa U yaang berisi dengan zat cair dengan sebuah

corong gelas oleh selang plastik.

3. Memasukkan corong ke dalam air, tekan dengan kedalaman tertentu,

ukur kedalaman dengan mistar biasa (diukur dari permukaan air ke

permukaan air dalam corong).

4. Mengamati perubahan tinggi permukaan zat cair pada kedua pipa U.

Kemudian mengamati ketinggian zat cair pada pipa U. Mencatat hasil

pengukuran dalam tabel pengamatan.

5. Mengulangi percobaan dengan kedalaman yang berbeda-beda.

Kegiatan 2

1. Menyiapkan tiga jenis zat cair yang berbeda, yaitu : air, gliserin, dan

minyak.

2. Memasukkan corong ke dalam masing-masing fluida, dengan kedalaman

5 cm dari permukaan zat cair.

3. Mengamati perbedaan ketinggian air di dalam pipa U setelah corong

dimasukkan ke dalam fluida.

4. Mencatat perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U ke dalam tabel hasil

pengamatan.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil Pengamatan

Spesifikasi data

Neraca Ohauss 311 gr

NST neraca = 0,01 ∆X = 0,01 gr

NST gelas ukur = 2 cm ∆X = 1ml

Massa gelas kosong = 44,75 gram

Massa air = 103,04 – 44,75 = 58,29 gram

Massa minyak = 78,85 – 44,75 = 34,10 gr

Massa air = 93,78 – 44,75 = 49,03 gram

Volume air = 60 ml

Volume minyak = 40 ml

Volume gliserin = 40 ml

TABEL HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Massa jenis zat cair

NO Jenis Zat Cair Massa (gram) Volume (ml)

1 Air |58,29 ± 0,02| |60 ± 1|

2 Gliserin |49,03 ± 0,02| |40 ± 1|

3 Minyak |34,10 ± 0,02| |40 ± 1|

Kegiatan 1. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

Jenis zat cair = Air

Tabel 2. Hubungan antara kedalaman zat cair dengan tekanan hidrostatik

NO Kedalaman (cm) Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U (cm)

1 |1,9 ± 0,05| 1. |1,3 ± 0,05|

2. |1,3 ± 0,05|

3. |1,0 ± 0,05|

2 |3,6 ± 0,05| 1. |2,8 ± 0,05|

2. |2,7 ± 0,05|

3. |2,9 ± 0,05|

3 |5,0 ± 0,05| 1. |4,1 ± 0,05|

2. |4,2 ± 0,05|

3. |3,8 ± 0,05|

4 |5,3 ± 0,05| 1. |4,7 ± 0,05|

2. |4,8 ± 0,05|

3. |4,7 ± 0,05|

5 |7,7 ± 0,05| 1. |5,7 ± 0,05|

2. |5,9 ± 0,05|

3. |5,9 ± 0,05|

6 |9,1 ± 0,05| 1. |7,3 ± 0,05|

2. |7,2 ± 0,05|

3. |7,0 ± 0,05|

7 |10,5 ± 0,05| 1. |9,0 ± 0,05|

2. |9,1 ± 0,05|

3. |8,9 ± 0,05|

Kegiatan 2. Pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan hidrostatik

Kedalaman = |5,00 ± 0,05| cm

Tabel 3. Hubungan antara massa jenis zat cair dengan tekanan hidrostatik

NO Massa Jenis Zat Cair Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U (cm)

1 Air 1. |4,1 ± 0,05|

2. |4,2 ± 0,05|

3. |3,8 ± 0,05|

2 Minyak 1. |3,7 ± 0,05|

2. |3,7 ± 0,05|

3. |3,8 ± 0,05|

3 Gliserin 1. |5,3 ± 0,05|

2. |5,2 ± 0,05|

3. |5,3 ± 0,05|

ANALISIS DATA

A. Massa Jenis Zat Cair

ρ = m.v-1

dρ= |∂ρ

∂m| dm+ |

∂ρ

∂V| dV

dρ= |∂(m.v-1)

∂m| dm+ |

∂(m.v-1)

∂V| dV

dρ=|v-1.dm|+|-v-2.m.dV|

dρ

ρ= |

v-1.dm

m.v-1| + |

-v-2.m.dV

m.v-1|

dρ

ρ= |

dm

m| + |

dV

V|

∆ρ

ρ= |

∆m

m| + |

∆V

V|

∆ρ= [|∆m

m| + |

∆V

V|] ρ

1. Air

ρ=m

v

ρ=58,29

60 gr/cm3

ρ= 0,9715 gr/cm3

ρ= 971,5 kg/m3

∆ρ= [|∆m

m| + |

∆V

V|] ρ

∆ρ= [|0,02 x 10

-3

58,29 x 10-3

| + |1 x 10

-6

60 x 10-6

| ] 971,5

∆ρ=[|3.43 x 10-4|+|1,6 x 10

-2| ]971,5

∆ρ= (0,000343+0,016 ) 971,5

∆ρ= (0,016343)971,5

∆ρ= 15,88 kg/m3

KR = ∆ρ

ρ x 100%

= 15,88

971,5 x 100%

= 1,63% (3AB)

DK = 100% - KR

= 100% - 1,6%

= 98,37%

PF = |9,72 x102 ± 15,88 | kg/m3

2. Gliserin

ρ=m

v

ρ=49,03

40 gr/cm3

ρ= 1,22575 gr/cm3

ρ= 1225,75 kg/m3

∆ρ= [|∆m

m| + |

∆V

V|] ρ

∆ρ= [|0,02 x 10

-3

49,03x 10-3| + |

1 x 10-6

40 x 10-6| ]1225,75

∆ρ= [|4,08 x 10-4| +|0,025 | ]1225,75

∆ρ= (0,000408+0,025 ) 1225,75

∆ρ= (0,025408)1225,75

∆ρ= 31,14kg/m3

KR = ∆ρ

ρ x 100%

= 31,14

1225,75 x 100%

= 2,54% (3AB)

DK = 100% - KR

= 100% - 2,54%

= 97,46%

PF = |12,3 x 102 ± 31,1 | kg/m3

3. Minyak

ρ=m

v

ρ=34,10

40 gr/cm3

ρ= 0,8525 gr/cm3

ρ= 852,5 kg/m3

∆ρ= [|∆m

m| + |

∆V

V|] ρ

∆ρ= [|0,02 x 10

-3

34,10x 10-3| + |

1 x 10-6

40 x 10-6| ]852,5

∆ρ= [|5,87 x 10-4| +|0,025 | ]852,5

∆ρ= (0,000587 + 0,025 ) 852,5

∆ρ= (0,025587) 852,5

∆ρ= 21,81 kg/m3

KR = ∆ρ

ρ x 100%

= 21,81

852,5 x 100%

= 2,64% (3AB)

DK = 100% - KR

= 100% - 2,64%

= 97,47 %

PF = |8,53 x 102 ± 21,81 | kg/m3

B. Tabel Perbandingan antara Kedalaman dengan Tekanan Hidrostatik

Berdasarkan tabel 2 dapat ditentukan tekanaan hidrostatik pada setiap

kedalaman :

Kedalaman 1

h̅=1,3+1,3+1,0

3=1,2 cm = 0,012 m

P1 = ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,012 m

= 114,24 N/m2

1 = |1,3 – 1,2 |cm

= 0,1 cm

2 = |1,3– 1,2|cm

= 0,1 cm

3 = |1,0 – 1,2|cm

= 0,2 cm

maks = 0,2 cm

maks = ∆h = 0,2 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,2

1,2 . 100%

= 16,67% (2AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|1,2 ± 0,2| cm

Nilai ∆P kedalaman 1

P = ρgh

dP= |∂P

∂ρ| dρ+ |

∂P

∂h| dh

dP= |∂(ρ.g.h)

∂ρ| dρ+ |

∂(ρ.g.h)

∂h| dh

dP=|gh.dρ|+|ρg.dh|

dP

P= |

gh.dρ

P| + |

ρg.dh

P|

dP

P= |

gh.dρ

ρgh| + |

ρg.dh

ρgh|

∆P

P= |

∆ρ

ρ| + |

∆h

h|

∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,002

0,012|]114,24

∆P = (0,0163+0,167) 114,24

∆P =20,94 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 20,94

114,2484 x 100%

= 0,183 x 100%

= 18,3 %

DK= 100% - KR

= 100% - 18,3%

= 81,7%

P = |114,24 ± 20,94| N/m2

Kedalaman 2

h̅=2,8+2,7+2,9

3=2,8 cm = 0,028 m

Ph =ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,028 m

= 266,57 N/m2

1 = |2,8 – 2,8 |cm

= 0 cm

2 = |2,7–2,8|cm

= 0,1 cm

3 = |2,9 – 2,8|cm

= 0,1 cm

maks = 0,1 cm

maks = ∆h = 0,1 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,1

2,8 . 100%

= 3,57 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|2,80 ± 0,10| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,001

0,028|]266,57

∆P = (0,0163+0,0357) 266,57

∆P = 13,86 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 13,86

266,57 x 100%

= 5,19 % (3AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 5,19%

= 94,81%

P = |266,6 ± 13,8| N/m2

Kedalaman 3

h̅=4,1+4,2+3,8

3=4,03 cm =0,0403 m

Ph =ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,0403 m

= 383,68 N/m2

1 = |4,1 – 4,03 |cm

= 0,07 cm

2 = |4,2–4,03|cm

= 0,17 cm

3 = |3,8 – 4,03|cm

= 0,23 cm

maks = 0,23 cm

maks = ∆h = 0,23 cm =0,0023 m

KR = ∆h

h . 100%

= 0,23

4,03 . 100%

= 5,70 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|4,03 ± 0,23| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,0023

0,0403|]383,68

∆P = (0,0163+0,0570) 383,68

∆P = 28,12 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 28,12

383,68 x 100%

= 7,32 % (2AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 7,32%

= 92,68%

P = |38,3 ± 2,8| x101N/m2

Kedalaman 4

h̅=4,7+4,8+4,7

3= 4,73 cm = 0,0473

Ph =ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,0473 m

= 450,3 N/m2

1 = |4,7 – 4,73 |cm

= 0,03 cm

2 = |4,8–4,73|cm

= 0,07 cm

3 = |4,7 – 4,73|cm

= 0,03 cm

maks = 0,07 cm

maks = ∆h = 0,07 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,07

4,73 . 100%

= 1,48 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|4,73 ± 0,07| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,0007

0,0473|]450,3

∆P = (0,0163+0,0148) 450,3

∆P = 14 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 14

450,3 x 100%

= 3,1 % (3AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 3,1%

= 96,9 %

P = |450,3 ± 14,0| N/m2

Kedalaman 5

h̅=5,7+5,9+5,9

3= 5,83 cm = 0,0583 m

P = ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,0583 m

= 555,05 N/m2

1 = |5,7 – 5,83|cm

= 0,13 cm

2 = |5,9 – 5,83|cm

= 0,07 cm

3 = |5,9 – 5,83|cm

= 0,07 cm

maks = 0,13 cm

maks = ∆h = 0,13 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,13

5,83 . 100%

= 2,22 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|5,83 ± 0,13| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,0013

0,0583|]555,05

∆P = (0,0163+0,0222) 555,05

∆P = 21,37 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 21,37

555,05 x 100%

= 3,85 % (3AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 3,85%

= 96,15 %

P = |555,0 ± 21,4| N/m2

Kedalaman 6

h̅=7,3+7,2+7,0

3=7,16 cm = 0,0716 m

Ph = ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,0716 m

= 681,68 N/m2

1 = |7,3 – 7,16 |cm

= 0,14 cm

2 = |7,2–7,16|cm

= 0,04 cm

3 = |7,0 – 7,16|cm

= 0,16 cm

maks = 0,16 cm

maks = ∆h = 0,16 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,16

7,16 . 100%

= 2,23 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|7,16 ± 0,16| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,0016

0,0716|]681,68

∆P = (0,0163+0,0223) 681,68

∆P = 26,31 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 26,31

681,68 x 100%

= 3,85 % (3AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 3,85%

= 96,15 %

P = |681,7 ± 26,3| N/m2

Kedalaman 7

h̅=9,0+9,1+8,9

3= 9,0 cm = 0,090 m

Ph = ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,090 m

= 856,86 N/m2

1 = |9,0 – 9,0 |cm

= 0 cm

2 = |9,1–9,0|cm

= 0,1 cm

3 = |8,9 – 9,0|cm

= 0,1 cm

maks = 0,1 cm

maks = ∆h = 0,1 cm

KR = ∆h

h . 100%

= 0,1

9,0 . 100%

= 1,11 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|9,00 ± 0,10| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,001

0,09|]856,86

∆P = (0,0163+0,0111) 856,86

∆P = 23,47 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 23,47

856,86 x 100%

= 2,73 % (3AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 2,73%

= 97,27 %

P = |856,8 ± 23,4| N/m2

Tebel 4. Hubungan kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

Grafik 1

y = 80,962x - 25,87R² = 0,9837

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 2 4 6 8 10 12

P

H

Hubungan kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

P

Linear (P)

Kedalaman (cm) Tekanan hidrostatik (N/m2)

|1,9 ± 0,05| |114,24 ± 20,94|

|3,6 ± 0,05| |266,6 ± 13,8|

|5,0 ± 0,05| |383,68 ± 28,12 |

|5,3 ± 0,05| |450,3 ± 14,0|

|7,7 ± 0,05| |555,0 ± 21,4|

|9,1 ± 0,05| |681,7 ± 26,3|

|10,5 ± 0,05| |856,8 ± 23,4|

Dari tabel di dapat nilai m = 80,96.

y = mx +c

m = tan α

tan α = ∆y

∆x

tan α = 100

1,24 = 80,64

Antara nilai m dengan tan α terdapat selisih sedikit, mungkin ini di sebabkan oleh

kesalahan dalam penentuan nilai ∆x sehingga hasilnya tidak sama antara tan α dengan

m.

C. Tabel Perbandingan antara Massa Jenis dengan Tekanan Hidrostatik

Air

h̅=4,1+4,2+3,8

3=4,03 cm =0,0403 m

Ph = ρgh

= 971,5 kg/m3x 9,8 m/s2 x 0,0403 m

= 383,68 N/m2

1 = |4,1 – 4,03 |cm

= 0,07 cm

2 = |4,2–4,03|cm

= 0,17 cm

3 = |3,8 – 4,03|cm

= 0,23 cm

maks = 0,23 cm

maks = ∆h = 0,23 cm =0,0023 m

KR = ∆h

h . 100%

= 0,23

4,03 . 100%

= 5,70 % (3AB)

Pelaporan Fisika;

H =|h̅ ± ∆h|

=|4,03 ± 0,23| cm


∆P= [|∆ρ

ρ| + |

∆h

h|] P

∆P = [|15,88

971,5| + |

0,0023

0,0403|]383,68

∆P = (0,0163+0,0570) 383,68

∆P = 28,12 N/m3

KR= ∆P

P x 100%

= 28,12

383,68 x 100%

= 7,32 % (2AB)

DK= 100% - KR

= 100% - 7,32%

= 92,68%

P = |38,3 ± 2,8| x101N/m2

Gliserin

h̅ = h1 + h2 + h3

3 =

5,3 + 5,2 + 5,3

3 = 5,26 cm = 0,0526 m

Ph = ρgh

= 1225,75 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,0526 m

= 631,84 N/m2

∆Ph

Ph= |

∆ρ

ρ| + |

∆h

h|

∆h = δmax

δ1= |h1 - ℎ̅| = |5,3 – 5,26 | = 0,04 cm

δ2= |h2 - ℎ̅| = |5,2 – 5,26 | = 0,06 cm

δ3= |h3 - ℎ̅| = |5,3 – 5,26 | = 0,04 cm

∆h = δ max = 0,06 cm

∆Ph= |∆ρ

ρ| + |

∆h

h| Ph

= |31,14

1225,75| + |

0,0006

0,0526| 631,84

= | 0,0254+0,0114 | 631,84

= 0,0368 x 631,84

= 23,25 N/m2

KR= ∆Ph

Ph x 100%

= 23,25

631,84 x 100%

= 3,67 %

DK= 100% - KR

= 100% - 3,67 %

= 96.33%

P = | 631,8 ± 23,2| N/m2

Minyak

h̅ = h1 + h2 + h3

3 =

3,7 + 3,7 + 3,8

3 = 3,73 cm = 0,0373 m

Ph = ρgh

= 852,5 kg/m3 x 9,8 m/s2 x 0,0373 m

= 311,62 N/m2

∆Ph

Ph

= |∆ρ

ρ| + |

∆h

h|

∆h = δmax

δ1= |h1 - ℎ̅| = |3,7 – 3,73 | = 0,03 cm

δ2= |h2 - ℎ̅| = |3,7 – 3,73 | = 0,03 cm

δ3= |h3 - ℎ̅| = 3,8 – 3,73 | = 0,07 cm

∆h = δ max = 0,0007 m

∆Ph= |∆ρ

ρ| + |

∆h

h| Ph

= |21,81

852,5| + |

0,0007

0,0373| 311,62

= |0,0255 + 0,0188| 311,62

= 0,0442 x 311,62

= 13,77 N/m2

KR= ∆Ph

Ph x 100%

= 13,77

311,62 x 100%

= 4,41 %

DK= 100% - KR

= 100% - 4,41%

= 95,59%

PR = | 311,6 ± 13,8 | N/m2

Tabel 5. Hubungan massa jenis terhadap tekanan hidrostatik

Massa jenis Tekanan hidrostatik (N/m2)

Air | 383,68 ± 28,12 |

Gliserin | 631,8 ± 23,2|

Minyak | 311,6 ± 13,8 |

Tebel 6. Perbandingan ∆h terhadap tekanan hidrostatik

∆h (cm) Tekanan hidrostatik (N/m2)

|4,03 ± 0,05| | 383,68 ± 28,12 |

|5,26 ± 0,05 | | 631,8 ± 23,2|

|3,37 ± 0,05 | | 311,6 ± 13,8 |

D. Analisis Dimensi Persamaan Tekanan Hidrostatik

P ~ ρh

N/m2 ~ kg/m3.m

N/ m2 ~ kg/m2

N~ kg

m.g ~ kg

kg.m/s2 ~ kg

m/s2 = percepatan (a)

Jadi untuk mengubah tanda (~) menjadi tanda (=) , dibutuhkan konstanta

yaitu konstanta percepatan gravitasi, sehingga menghasilkan persamaan P =

ρhC. Dimana nilai C = g.

PEMBAHASAN

Pada praktikum tekanan hidrostatik ini dilakukan dua kegiatan. Kegiatan

pertama kita membandingkan hubungan antara kedalaman dengan tekanan

hidrostatik. Kegiatan kedua membandingkan antara massa jenis dengan tekanan

hidrostatik. Pada kegiatan pertama didapat hasil pengukuran tekanan pada

kedalaman 1,9 cm sebesar 114,24 N/m2, pada kedalaman 3,6 cm sebesar 266,6

N/m2, pada kedalaman 5,0 cm sebesar 383,68 N/m2, pada kedalaman 5,3 cm

sebesar 450,3 N/m2, pada kedalaman 7,7 cm sebesar 555,05 N/m2, pada

kedalaman 9,1 cm sebesar 681,7 N/m2, pada kedalaman 10,5 cm sebesar 856,8

N/m2. Dari hasil diatas dapat dikatakan bahwa semakin besar kedalaman maka

semakin besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan. Jadi kedalaman

berbanding lurus dengan tekanan. Dari perhitungan KR, pada kedalaman 1,91 cm

didapat nilai KR lebih dari 10 % dan nilai KR pada tekanannya juga lebih dari 10

% sehingga dapat dikatakan terdapat kesalahan pada pengukuran kedalaman

pertama.

Pada kegiatan kedua didapat hasil pada jenis zat cair air yang massa

jenisnya sebesar 971,5 kg/m3 didapat tekanan sebesar 383,68 N/m2, pada jenis zat

cair gliserin yang massa jenisnya sebesar 1225,75 kg/m3 didapat tekanan sebesar

631,84 N/m2, pada jenis zat cair minyak yang massa jenisnya sebesar 852,5

kg/m3 didapat tekanan sebesar 311,62 N/m2. Pada perhitungan KR, semuanya

didapat kurang dari 10%, jadi kesalahan yang terjadi tidak terlalu besar.

Kesalahan yang terjadi hanya kesalahan alat. Dari hasil diatas dapat dikatakan

bahwa semakin besar massa jenis maka semakin besar pula tekanan hidrostatik

yang dihasilkan. Jadi massa jenis berbanding lurus dengan tekanan.

Berdasarkan analisis dimensi yang dilakukan pada bagian analisis yang

keempat didapat hasil bahwa untuk mengubah tanda (~) menjadi tanda (=)

dibutuhkan konstanta yaitu konstanta percepatan gravitasi, sehingga menghasilkan

persamaan P = ρhC, dimana nilai C = g.

Melihat grafik hubungan antara kedalaman terhadap tekanan

hidrostatik,grafik yang diperoleh tidak sesuai dengan teori. Seharunya grafik yang

diperoleh membentuk garis lurus (berbanding lurus), akan tetapi yang diperoleh

sedikit bengkok.

Sesuai dengan teori yang mengatakan bahwa tekanan hidrostatik

dipengaruhi oleh kedalaman, massa jenis, dan percepatan gravitasi ternyata

terbukti. Sesuai dengan hasil praktikum yang diperoleh bahwa kedalaman dan

messa jenis berbanding lurus dengan tekanan hidrostatik dan percepatan gravitasi

dibutuhkan untuk mengubah tanda (~) menjadi tanda (=) dan deperoleh

persamaan :

P = ρ.g.h

SIMPULAN DAN DISKUSI

Dari hasil analisis dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa kedalaman

berpengaruh terhadap besar tekanan hidrostatik. Semakin besar kedalaman

maka semakin besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan.

Dari hasil analisis dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa massa jenis

berpengaruh terhadap besar tekanan hidrostatik. Semakin besar massa jenis

maka semakin besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan.

Dari hasil analisis dimensi, dapat disimpulkan untuk mengubah tanda (~)

menjadi tanda (=) maka dibutuhkan konstanta yakni konstanta percepatan

gravitasi (g).

DAFTAR RUJUKAN

Halliday, Resnick, Walker. 2010. Fisika Dasar Jilid 1. Ciracas: Erlangga

Herman, asisten LFD. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1. Makassar: Unit

Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UNM

Serway, Jewett. 2009. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jagakarsa, Jakarta : Salemba

Teknika

LAPORAN TEKANAN HIDROSTATIK

Documents

Transcript of LAPORAN TEKANAN HIDROSTATIK