TEKANAN HIDROSTATIK

Maulyda Awwaliyah.P, Herawati, Nining Sidriani dan Lia

Aprilia .

Kelas B Biologi FMIPA UNM Tahun 2014

AbstrakTelah dilakukan eksperimen tekanan hidrostatik yang bertujuan

untuk mengetahui pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik,untuk mengetahui pengaruh massa jenis terhadap tekanan hidrostatikdan untuk mengetahui prinsip percobaan tekanan hidrostatik.Tekanan hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yangada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalamantertentu. Dimana tekanan zat cair dipengaruhi oleh massa jenis,kedalaman zat cair dan percepatan gravitasi. Percobaan tekananhidrostatik akan dilakukan dua kegiatan, yaitu kegiatan pertama,akan diuji atau dibuktikan pengaruh kedalaman terhadap tekananhidrostatik. Dan kegiatan yang kedua adalah akan diuji ataudibuktikan pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekananhidrostatik. Pada kegiatan pertama kedalaman diukur dari permukaanair ke permukaan air didalam corong. Sedangkan pada kegiatankedua, kita akan melihat pengaruh antara massa jenis terhadaptekanan hidrostatik. Untuk menghitung massa jenis suatu zatdidapat dari hasil pembagian antara massa dengan volume suatu zat.Diperoleh massa jenis minyak 874,2 kg/m3, massa jenis air sebesar984 kg/m3 , massa jenis garam 20 gr sebesar 989,25 kg/m3,massa jenis garam 50 gr sebesar 1011,7 kg/m3, dan massa jenisgliserin sebesar 1230,5 kg/m3. Dari hasil analisis, dapatdikatakan bahwa kedalaman dan massa jenis berpengaruh terhadapbesarnya tekanan hidrostatik. Semakin besar nilai kedalaman danmassa jenis, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Sehinggakedalaman dan massa jenis berbanding lurus dengan tekananhidrostatik.

Kata kunci : Massa jenis, tekanan, kedalaman, zat cair,

selisih ketinggian.

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 zat

cair terhadap tekanan hidrostatik.

3. Mahasiswa dapat memahami prinsip percobaan tekanan

hidrostatik.

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori SingkatTekanan ialah gaya yang bekerja pada tiap satuan luas.

Dapat dituliskan dalam pernyataan rumus. Tekanan

hidrostatik adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya

yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan

pada kedalaman tertentu. Fluida berbeda dengan zat

padat, yaitu tak dapat menopang tegangan geser. Jadi,

fluida berubah bentuk untuk mengisi tabung dengan

bentuk bagaimanapun. Bila sebuah benda tercelup dalam

fluida seperti air, fluida mengadakan sebuah gaya yang

tegak lurus permukaan benda di setiap titik pada

permukaan. Jika benda cukup kecil sehingga kita dapat

mengabaikan tiap perbedaan kedalaman fluida, gaya per

satuan luas yang diadakan oleh fluida sama di setiap

titik pada permukaan benda. Gaya persatuan luas ini

dinamakan tekanan fluida P :

P = FA

dimana : P = tekanan (N/m2) atau Pascal (Pa)

F = gaya (N)

A = luas (m2)

Satuan SI untuk tekanan adalah newton per meter

persegi (N/m2), yang dinamakan Pascal (Pa), untuk

menghormati Blaise Pascal, yaitu :

1 Pa = 1 N/m2

Dalam sistem Satuan Amerika sehari - hari, tekanan

biasanya diberikan dalam pound per inci persegi (lb/in2

(kadang-kadang disingkat “psi”)). Satuan tekanan lain

yang biasaya digunakan adalah dyne/cm2, dan atmosfer

(atm). Satuan atmosfer (atmospheric pressure) adalah

tekanan atmosfer bumi, tekanan di dasar “lautan udara”

laut, dimana kita hidup. Tekanan ini berubah

berdasarakan perubahan cuaca dan ketinggian. . Sekarang

atmosfer didefinisikan sebagai 101,325 kilopascal, yang

hampir sama dengan 14,70 lb/in2 :

1 atm = 101,32 kPa = 1,013 bar = 1013 milibar = 14,70

lb/in2

Konsep tekanan terutama berguna dalam membahas

fluida. Dari fakta eksperimental ternyata fluida

memberikan tekanan ke semua arah. Hal ini telah dikenal

oleh perenang dan penyelam yang merasakan tekanan air

di seluruh bagian badan mereka. Disetiap titik pada

fluida yang diam, besarnya tekanan air dari seluruh

arah tetap sama. Sifat penting lain lainnya dari fluida

yang berada dalam keadaan diam adalah bahwa gaya yang

disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus

terhadapa permuakaan yang bersentuhan dengannya. Jika

ada komponen gaya yang sejajar dengan permukaan yang

bersentuhan dengannya, maka menurut hukum Newton

ketiga, permukaan akan memberikan gaya kembali pada

fluida yang juga akan memiliki komponen sejajar dengan

permukaan. Komponen seperti ini akan menyebabkan fluida

mengalir, berlawanan dengan asumsi kita bahwa fluida

tersebut diam. Dengan deikian gaya yang disebabkan

tekanan selalu tegak lurus terhadap permukaan.

Terdapat cara untuk menghitung secara kuantitatif

bagaimana tekanan zat cair dengan massa jenis yang

serba sama berubah terhadap tekanan. Ambil satu titik

yang berada di kedalaman h di bawah permukaan zat cair

( yaitu, permukaan berada di ketinggian h di atas titik

ini). Tekanan yang disebabkan zat cair pada kedalaman h

ini disebabkan oleh berat kolom zat cair di atasnya.

Dengan demikian gaya yang bekerja pada luas daerah

tersebut adalah F = mg = ρAgh, dimana Ah adalah volume

kolom, ρ adalah massa jenis zat cair (dianggap

konstan), dan g adalah percepatan gravitasi. Tekanan,

P, dengan demikian adalah

P =FA =ρAhg

A = ρgh

Dengan demikian, takanan berbanding lurus dengan

massa jenis zat cair, dan dengan kedalaman di dalam zat

cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam

zat cair yang serba sama adalah sama. Persamaan diatas

menyatakan tekanan disebabkan oleh zat cair itu

sendiri. Jika diberikan tekanan eksternal di permukaan

zat cair, maka tekanan ini harus diperhitungkan.

Banyak alat yang dibuat untuk mengukur tekanan. Yang

palin sederhana adalah monometer tabung terbuka, dimana

tabung berbentuk U yang sebagian diisi dengan zat cair,

biasanya air raksa atau air. TekananP yang terukur

dihubungkan dengan perbedaan tinggi h dari dua

ketinggian zat cair dengan hubungan persamaan P =ρgh

adalah

P =P0+ ρgh

Dimana P0 adalah tekanan atmosfer (yang bekerja di

atas fluida di tabung sebelah kiri), dan ρ adalah massa

jenis zat cair. Perhatikan bahwa nilai 𝜌gh adalah

“tekanan terukur” suatu angka sehingga harga P lebih

besar daripada tekanan atmosfer (dan h bertanda

negatif).

Biasanya bukan hasil kali 𝜌gh yang dihitung,

melainkan hanya ketinggian h yang ditentukan. Pada

kenyataannya, tekanan kadang-kadang dinyatakan dalam

orde “milimeter air raksa” (mmHg), dan kadang-kadang

nilainya sekecil “mm air” (mm-H2O). Satuan mm-Hg

ekuivalen dengan tekanan 133 N/m2, karena 1,00 mm =

1,00 x 10-3 m dan massa jenis air raksa adalah 13,6 x

103 kg/m3 :

𝜌gh = (13,6 x 103 kg/m3)(9,8 m/s2)(1,00 x 10-3 m)

= 1,33 x 102 N/m2.

Satuan mm-Hg juga disebut torr untuk menghormati

Evangelista Torricelli (1608-1647), yang menciptakan

barometer.

1 atmosfer (1 atm) = 76 Hg = 1,013 . 105

N/m2

1 cmHg = 1.333,2 N/m2

1 torr = 1 mmHg = 133,32 N/m2 = 1 torricelli

Hanya N/m2 = Pa, satuan SI, yang digunakan dalam

perhitungan yang melibatkan besaran-besaran yang

digunakan dalam perhitungan yang melibatkan besaran

besaran lain yang dinyatakan dalam satuan SI.

Dalam percakapan sehari-hari, kata “tekanan” dan

“gaya” hampir memiliki arti yang sama . akan tetapi

dalam mekanika fluida, kedua kata tersebut melambangkan

besaran yang berbeda dengan karakteristik yang berbeda

pula. Tekanan fluida bekerja tegak lurus terhadap

setiap permukaan dalam fluida, tidak perduli ke arah

mana permukaan itu menghadap. Karena itu tekanan tidak

memiliki arah yang hakiki; tekanan merupakan besaran

skalar. Sebaliknya, gaya merupakan besaran vektor

dengan arah tertentu. Ingat juga bahwa tekanan

merupakan gaya per satuan luas.

Alat dan Bahan

1.Alat

a. Pipa berbentuk U

b. Gelas kimia

c. Selang plastik

d. Corong

e. Mistar biasa

f. Neraca Ohauss 311 gram

g. Gelas ukur

2.Bahan

a. Air

b. Garam 20 g

c. Garam 50 g

d. Gliserin

e. Minyak goreng

Identifikasi Variabel

Kegiatan 1

1. Variabel manipulasi: kedalaman zat cair (cm)

2. Variabel kontrol : air (gr/cm3)

3. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

Kegiatan 2

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

2. Variabel kontrol : kedalaman zat cair (cm)

3. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

Definisi Operasional Variabel

Kegiatan 1

1. Variabel manipulasi : kedalaman zat cair (cm)

Kedalaman zat cair adalah hasil pengukuran jarak dari

permukaan air di dalam corong dengan permukaan air

pada gelas kimia dengan satuan (cm). Kedalaman zat

cair merupakan variabel manipulasi karena merupakan

variabel yang selalu diubah – ubah.

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

Zat cair yang digunakan adalah air. Air menjadi

variabel kontrol karena zat cair yang digunakan sama

pada setiap pengukuran.

3. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

Perbedaan ketinggian zat cair diukur dengan

memperhatikan tinggi zat cair pada pipa U sebelah

kanan dan pipa U sebelah kiri dengan satuan (cm).

Perbedaan ketinggian zat cair pada pipa U merupakan

variabel respon karena dipengaruhi oleh kedalaman

tekan corong pada zat cair.

Kegiatan 2

1. Variabel manipulasi : massa jenis zat cair

(gr/cm3)

Massa jenis diperoleh dari perhitungan massa dibagi

dengan volume dengan satuan (gram/cm3). Massa jenis

merupakan variabel manipulasi karena jenis zat cair

yang digunakan di setiap pengukuran berbeda - beda

dan merupakan variabel yang selalu diubah - ubah.

Pertama air, kedua garam 20 g, ketiga garam 50 g,

keempat minyak, dan terakhir adalah gliserin.

2. Variabel kontrol : kedalaman zat cair (cm)

Kedalaman zat cair adalah hasil pengukuran jarak dari

permukaan air di dalam corong dengan permukaan air

pada gelas kimia dengan satuan (cm). Kedalaman zat

cair merupakan variabel kontrol karena kedalaman pada

setiap pengukuran selalu sama, yaitu 2,0 cm.

3. Variabel respon : perbedaan ketinggian zat

cair pada pipa U (cm)

Perbedaan ketinggian diukur dari permukaan zat cair

dalam corong ke permukaan zat cair pada gelas kimia

dengan satuan (cm). Perbedaan ketinggian zat cair

pada pipa U merupakan variabel respon karena

dipengeruhi oleh kedalaman tekan corong pada zat

cair.

ProsedurKerja

Kegiatan 1. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

1. Menentukan massa jenis zat cair

a. Mengukur massa gelas ukur yang digunakan

menggunakan Neraca Ohauss 311 gram.

b. Mengambil sampel zat cair sebanyak 40 mL dan

dimasukkan ke dalam gelas ukur.

c. Menimbang zat cair yang telah ada dalam gelas

ukur.

d. Menghitung massa zat cair dengan memperkurangkan

massa zat cair dalam gelas ukur dengan massa

gelas ukur.

e. Menentukan massa jenis zat cair dengan cara

menghitung massa dibagi dengan volumenya.

f. Lakukan langkah a-e pada zat cair yang kedua dan

ketiga

2. Menghubungkan pipa U yang berisi zat cair dengan

sebuah corong gelas oleh selang plastik.

3. Memasukkan air ke dalam gelas kimia hingga ¾ gelas

kimia.

4. Memasukkan corong ke dalam air, tekan dengan

kedalaman tertentu, kemudian mengukur kedalaman

menggunaan mistar (diukur dari permukaan air ke

permukaan air dalam corong)

5. Mengamati perubahan tinggi permukaan zat cair pada

kedua pipa U dan mengukur selisih ketinggian zat

cair pada pipa U serta mencatat hasil pengukuran

dalam tabel pengamatan.

6. Mengulangi percobaan dengan kedalaman yang berbeda -

beda, dan mengamati selisih ketinggian sebanyak tiga

kali.

Kegiatan 2

1. Berdasarkan tabel pengamatan/pengukuran, membuat

grafik yang menunjukkan hubungan antara tinggi

permukaan dengan tekanan hidrostatik.

2. Jika tan α yang diperoleh dari grafik sama dengan ρg, dengan ρ = massa jenis air dan g = percepatangravitasi, maka tentukanlah rumus tekanan

hidrostatik.

HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil Pengamatan

Spesifikasi data

Alat Ukur Massa : Neraca Ohauss 311 gr

NST neraca = 0,01 gram ∆m = 0,01 gr

Alat Ukur Volume : Gelas Ukur

NST gelas ukur = 2 mL ∆v = 1ml

Alat Ukur kedalaman : mistar

NST mistar = 0,1 cm ∆x = 0,05 cm

Massa gelas ukur : | 43,430 ± 0,005 | grama. Massa gelas + minyak : | 78,400 ± 0,005 |

gram

Massa minyak : | 78,400 – 43,430 |

gram

: | 34,97± 0,01 | gramVolume minyak : | 40 ± 1 | ml

b. Massa gelas ukur + air : | 82,790± 0,005 | gramMassa air : | 82,790– 43,430 | gram

: | 39,36 ± 0,01 | gramVolume air : | 40 ± 1 | ml

c. Massa gelas ukur + garam 20 g : | 83,001 ±0,005 | gram

Massa garam 20 gr : | 83,001 - 43,430 |

gram

: | 39,57± 0,01 | gramVolume garam 20 g : | 40 ± 1 | ml

d. Massa gelas + garam 50 gr : | 83,900 ± 0,005| gram

Massa garam 50 gr : | 83,900 – 43,430 |

gram

: | 40,47± 0,01 | gramVolume garam 50 gr : | 40 ± 1 | ml

e. Massa gelas ukur + gliserin : | 92,650 ± 0,005| gram

Massa gliserin : | 92,650 – 43,430 |

gram

: | 49,22 ± 0,01 | gramVolume garam 50 gr : | 40 ± 1 | ml

TABEL HASIL PENGAMATAN

Tabel 1. Massa jenis zat cairNO Jenis Zat Cair Massa (gram) Volume (ml)1 Minyak |34,97 ± 0,01| |40 ± 1|2 Air |39,36 ± 0,01| |40 ± 1|3 Garam 20 gr |39,57 ± 0,01| |40 ± 1|4 Garam 50 gr |40,47 ± 0,01| |40 ± 1|5 Gliserin |49,22 ± 0,01| |40 ± 1|

Kegiatan 1. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

Jenis zat cair = Air

Tabel 2. Hubungan antara kedalaman zat cair dengantekanan hidrostatik

NO Kedalaman (cm) Perbedaan ketinggian zat cair

pada pipa U (cm)1 |0,50 ± 0,05| 1. |0,50 ± 0,05|

2. |0,60 ± 0,05|

3. |0,50 ± 0,05|

2 |1,20 ± 0,05|

1. |1,40 ± 0,05|

2. |1,50 ± 0,05|

3. |1,50 ± 0,05|

3 |1,80 ± 0,05|

1. |2,10 ± 0,05|

2. |2,20 ± 0,05|

3. |2,10 ± 0,05|

4 |2,50 ± 0,05|

1. |2,40 ± 0,05|

2. |2,40 ± 0,05|

3. |2,40 ± 0,05|

5 |3,30 ± 0,05|

1. |3,30 ± 0,05|

2. |3,30 ± 0,05|

3. |3,40 ± 0,05|

6 |4,50 ± 0,05|

1. |4,60 ± 0,05|

2. |4,50 ± 0,05|

3. |4,50 ± 0,05|

7 |5,20 ± 0,05|

1. |5,30 ± 0,05|

2. |5,30 ± 0,05|

3. |5,30 ± 0,05|

Kegiatan 2. Pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan

hidrostatik

Kedalaman = |2,00 ± 0,05| cm

Tabel 3. Hubungan antara massa jenis zat cair dengantekanan hidrostatik

NO Massa Jenis

Zat Cair

Perbedaan ketinggian zat cair

pada pipa U (cm)

1 984 kg/m3

1. |1,90 ± 0,05|

2. |2,00 ± 0,05|

3. |2,00 ± 0,05|

2 989 kg/m3

1. |2,20 ± 0,05|

2. |2,20 ± 0,05|

3. |2,10 ± 0,05|

3 1011 kg/m3

1. |2,30 ± 0,05|

2. |2,30 ± 0,05|

3. |2,30 ± 0,05|

4 874,2 kg/m3

1. |1,70 ± 0,05|

2. |1,70 ± 0,05|

3. |1,60 ± 0,05|

5 1230,5 kg/m31. |2,40 ± 0,05|

2. |2,40 ± 0,05|

3. |2,40 ± 0,05|

ANALISIS DATA

ρ = m × V-1

dρ =|∂ρ∂m|dm +|∂ρ∂V |dVdρ =|∂(m × V-1)

∂m |dm +|∂(m × V-1)∂V |dV

∆ρ =|V-1 × ∆m|+|-V-2 × m × ∆V|

∆ρρ

=|V-1 × ∆mm × V-1 |+|-V-2 × m × ∆V

m × V-1 |∆ρρ =|∆mm |+|∆VV |∆ρ =|∆mm + ∆VV |ρ1. Minyak

ρminyak = mminyak

Vminyak

ρminyak = 34,97 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=0,8742 × 103 kg/m3=874,2 kg/m3

∆ρminyak = |∆mmminyak+ ∆V

Vminyak |ρminyak∆ρminyak = |0,01 × 10-334,97 × 10-3

+ 1 × 10-6

40 × 10-6 |ρminyak∆ρminyak = | 0,00029 + 0,025 |ρminyak

∆ρminyak = ( 0,02529 )ρminyak

∆ρminyak = 0,02529 × 874,2 kg/m3=22,1 kg/m3

Sehingga,

KR =∆ρminyak

ρminyak×100 % =22,1

874,2×100 % = 2,5% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,5 % = 97,5%

PF = |ρminyak ± ∆ρminyak|kg/m3

= |874,2 ± 22,1| kg/m3

2. Air

ρair = mair

Vair

ρair = 39,36 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=0,984 × 103 kg/m3=984 kg/m3

∆ρair = |∆mmair+ ∆V

Vair |ρair∆ρair = |0,01 × 10-339,36 × 10-3 +

1 × 10-6

40 × 10-6 |ρair∆ρair = | 0,00025 + 0,025 |ρair

∆ρair = ( 0,02525 )ρair∆ρair = 0,02525 × 984 kg/m

3=24,8 kg/m3

Sehingga,

KR =∆ρair

ρair×100 % =24,8

984×100 % = 2,5% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,5 % = 97,5%

PF = |ρair ± ∆ρair|kg/m3

= |984,0 ± 24,8| kg/m3

3. Garam 20 gr

ρgaram = mgaram

Vgaram

ρgaram = 39,57 × 10-3

40 × 10-6 kg/m3=0,98925 × 103 kg/m3=989,25 kg/m3

∆ρgaram = |∆mmgaram+ ∆V

Vgaram |ρgaram

∆ρgaram = |0,01 × 10-339,57 × 10-3+ 1 × 10

-6

40 × 10-6 |ρgaram∆ρgaram = | 0,00025 + 0,025 |ρgaram

∆ρgaram = ( 0,02525 )ρgaram

∆ρgaram = 0,02525 × 989,25 kg/m3=24,97 kg/m3

Sehingga,

KR =∆ρgaram

ρgaram×100 % =24,97

989,25×100 % = 2,5 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,5 % = 97,5%

PF = |ρgaram ± ∆ρgaram|kg/m3

= |989,25 ± 24,97| kg/m3

4. Garam 50 gr

ρgaram = mgaram

Vgaram

ρgaram = 40,47 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=1,0117 × 103 kg/m3=1011,7 kg/m3

∆ρgaram = |∆mmgaram+ ∆V

Vgaram |ρgaram

∆ρgaram = |0,01 × 10-3

40,47 × 10-3+ 1 × 10

-6

40 × 10-6 |ρgaram∆ρgaram = | 0,00025 + 0,025 |ρgaram

∆ρgaram = ( 0,02525 )ρgaram

∆ρgaram = 0,02525 × 1011,7 kg/m3=25,54 kg/m3

Sehingga,

KR =∆ρgaram

ρgaram×100 % =25,54

1011,7×100 % = 2,5% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,5 % = 97,5%

PF = |ρgaram ± ∆ρgaram|kg/m3

= |1011,70 ± 25,54| kg/m3

5. Gliserin

ρgliserin = mgliserin

Vgliserin

ρgliserin = 49,22 × 10-3

40 × 10-6 kg/m3=1,2305 × 103 kg/m3=1230,5 kg/m3

∆ρgliserin = |∆mmgliserin+ ∆V

Vgliserin |ρgliserink∆ρgliserin = |0,01 × 10-349,22 × 10-3

+ 1 × 10-6

40 × 10-6|ρgliserink

∆ρgliserin = | 0,0002 + 0,025 |ρgliserin

∆ρgliserin = ( 0,0252 )ρgliserin∆ρgliserink = 0,0252 × 1230,5 kg/m

3=31,00 kg/m3

Sehingga,

KR =∆ρgliserin

ρgliserin×100 % =31,00

1230,5×100 % = 2,5% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,5 % = 97,5%

PF = |ρgliserink ± ∆ρgliserink|kg/m3

= |1230,50 ± 31,00| kg/m3

Kegiatan 1. Pengaruh kedalaman terhadap tekanan hidrostatik

P = P0 + ρgh

P = ρh

dP=|∂P∂ρ|dρ+|∂P∂h|dhdP=|∂(ρ × g × h)∂ρ |dρ+|∂(ρ × g × h)∂h |dh∆P=|g × h × ∆ρ|+|ρ × g × ∆h|

∆PP

=|g × h × ∆ρP |+|ρ × g × ∆hP |∆PP

=|g × h × ∆ρρgh |+|ρ × g × ∆hρgh |∆PP

=|∆ρρ |+|∆hh |∆P=|∆ρρ + ∆h

h |P1. Kedalaman 1

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 0,50 ± 0,05 | cm

P1 = P0 + ρgh1

P1 = 1 × 105 + (984 × 10 × 0,5 × 10-2 ) N/m2

P1 = 1 × 105 N/m2+ 49,2 N/m2

P1 = 1 × 105 N/m2+ 0,00049 × 105 N/m2

P1=1,00049 × 105 N/m2

∆P1=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P1=|24,8984 + 0,05 × 10

-2

0,5 × 10-2 |P∆P1= | 0,0252 + 0,1 |P

∆P1= (0,1252 × 1,00049 × 105 ) N/m2=0,12526 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆P1

P1×100 % =0,12526 × 10

5

1,00049 × 105×100 % = 12,5 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 12,5 % = 87,5 %

PF = |P1 ± ∆P1|N/m2

= |1,000 ± 0,125|105 N/m2

2. Kedalaman 1I

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 1,20 + 0,05 | cm

P2 = P0 + ρgh2

P2 = 1 × 105 + (984 × 10 × 1,2 × 10-2) N/m2

P2 = 1 × 105 N/m2+ 118,08 N/m2

P2 = 1 × 105 N/m2+ 0,00118 × 105 N/m2

P2=1,00118 × 105 N/m2

∆P2=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P2=|24,8984 + 0,05 × 10

-2

1,2 × 10-2 |P∆P2= | 0,0252 + 0,04167|P

∆P2= (0,6687 × 1,00118 × 105 ) N/m2=0,0669 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,0669 × 105

1,00118 × 105×100 % = 6,6 % = 2 AB

DK = 100% - KR = 100% - 6,6 % = 93,4 %

PF = |P2 ± ∆P2|N/m2

= |1,001 ± 0,669|105 N/m2

3. Kedalaman III

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 1,80 + 0,05 | cm

P3 = P0 + ρgh3

P3 = 1 × 105 + (984 × 10 × 1,8 × 10-2) N/m2

P3 = 1 × 105 N/m2+ 177,12 N/m2

P3 = 1 × 105 N/m2+ 0,00177 × 105 N/m2

P3=1,00177 × 105 N/m2

∆P3=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P3=|24,8984 + 0,05 × 10

-2

1,8 × 10-2 |P∆P3= | 0,0252 + 0,02778|P

∆P3= (0,05298 × 1,00177 × 105) N/m2=0,0530 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,0530 × 105

1,00177 × 105×100 % = 5,20 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 5,2 % = 94,8 %

PF = |P3 ± ∆P3|N/m2

= |1,001 ± 0,053|105 N/m2

4. Kedalaman IV

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 2,50 + 0,05 | cm

P4 = P0 + ρgh4

P4 = 1 × 105 + (984 × 10 × 2,5 × 10-2) N/m2

P4 = 1 × 105 N/m2+ 246 N/m2

P4 = 1 × 105 N/m2+ 0,00246 × 105 N/m2

P4=1,00246 × 105 N/m2

∆P4=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P4=| 24984 + 0,05 × 10

-2

2,5 × 10-2 |P∆P4= | 0,025 + 0,02|P

∆P4= (0,045 × 1,00246 × 105) N/m2=0,04511 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,045 × 105

1,00246 × 105 ×100 % = 4,48 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 4,48 % = 95,52 %

PF = |P4 ± ∆P4|N/m2

= |1,002 ± 0,045|105 N/m2

5. Kedalaman V

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 3,30 + 0,05 | cm

P5 = P0 + ρgh5

P5 = 1 × 105 + (984 × 10 × 3,3 × 10-2) N/m2

P5 = 1 × 105 N/m2+ 324,72 N/m2

P5 = 1 × 105 N/m2+ 0,00325 × 105 N/m2

P5=1,00325 × 105 N/m2

∆P5=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P5=| 24960 + 0,05 × 10

-2

3,3 × 10-2 |P∆P5= | 0,025 + 0,015|P

∆P5= (0,04 × 1,00325 × 105 ) N/m2=0,040 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,040× 105

1,00325 × 105×100 % = 3,98 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 3,9 % = 96,1 %

PF = |P5 ± ∆P5|N/m2

= |1,003 ± 0,040|105 N/m2

6. Kedalaman VI

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 4,50 + 0,05 | cm

P6 = P0 + ρgh5

P6 = 1 × 105 + (984 × 10 × 4,5 × 10-2) N/m2

P6 = 1 × 105 N/m2+ 442,8 N/m2

P6 = 1 × 105 N/m2+ 0,00443 × 105 N/m2

P6=1,00443 × 105 N/m2

∆P6=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P6=| 24984 + 0,05 × 10

-2

4,5 × 10-2 |P∆P6= | 0,025 + 0,011|P

∆P6= (0,036 × 1,00443 × 105 ) N/m2=0,036 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,036 × 105

1,00443 × 105×100 % = 3,58 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 3,58 % = 96,42 %

PF = |P6 ± ∆P6|N/m2

= |1,004 ± 0,036|105 N/m2

7. Kedalaman VII

Ketinggian permukaan zat cair pada pipa U =

| 5,20 + 0,05 | cm

P7 = P0 + ρgh5

P7 = 1 × 105 + (948 × 10 × 5,2 × 10-2) N/m2

P7 = 1 × 105 N/m2+ 492,96 N/m2

P7 = 1 × 105 N/m2+ 0,00493 × 105 N/m2

P7=1,00493 × 105 N/m2

∆P7=|∆ρρ + ∆hh |P

∆P7=| 24948 + 0,05 × 10

-2

5,2 × 10-2 |P∆P7= | 0,025 + 0,009|P

∆P7= (0,034 × 1,00493 × 105) N/m2=0,034 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆PP

×100 % =0,034 × 105

1,00493 × 105×100 % = 3,38 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 3,38 % = 96,2 %

PF = |P7 ± ∆P7|N/m2

= |1,004 ± 0,034|105 93N/m2

Kegiatan 2. Pengaruh massa jenis zat cair terhadap tekanan

hidrostatik

Dalam kegiatan ini, kedalaman yang digunakan

adalah : | 2,00 ± 0,05 | cm1. Air

a. Massa Jenis Air

ρair = mairVair

ρair = 39,36 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=0,984 × 103 kg/m3=984 kg/m3

∆ρair =|∆mmair+ ∆V

Vair |ρair∆ρair =|0,01 × 10-339,36 × 10-3

+ 1 × 10-6

40 × 10-6 |ρair∆ρair =| 0,00025 + 0,025 |ρair∆ρair = ( 0,02525 )ρair

∆ρair = 0,02525 × 984 kg/m3=24,846 kg/m3

Sehingga:

KR =∆ρairρair

×100 % =24,846 984

×100 % = 2,52% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,52% = 97,48%

PF = |ρair ± ∆ρair|kg/m3 = |984 ± 24,84| kg/m3

b. Tekanan hidrostatik pada air

Pair = P0 + ρaghairPair = 1 × 10

5 N/m2+ (984 × 10 × 2,0 × 10-2 ) N/m2

Pair = 1 × 105 N/m2+ 196,8 N/m2

Pair = 1 × 105 N/m2+ 0,00197 × 105 N/m2

Pair=1,00197 × 105 N/m2

∆Pair=|∆ρairρair +

∆hair

hair |Pair

∆Pair=|24984 + 0,05 × 10-2

2,0 × 10-2 |Pair∆Pair=|0,025 + 0,025|Pair

∆Pair= (0,05 × 1,00197 × 105)N/m2=0,05 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆Pair

Pair×100 %=0,05 × 10

5

1,00197 × 105×100 % = 4,99 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 4,99% = 95,01 %

PF = |Pair ± ∆Pair|N/m2 = |1,00 ± 0,05|105 N/m2

2. Garam 20 gr

a. Massa jenis garam 20 gr

ρgaram = mgaram

Vgaram

ρgaram = 39,57 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=0,989 × 103 kg/m3=989 kg/m3

∆ρgaram =|∆mmgaram + ∆VVgaram |ρgaramr∆ρgaram =|0,01 × 10-339,57 × 10-3

+ 1 × 10-6

40 × 10-6|ρgaram

∆ρgaram = | 0,00025 + 0,025 |ρgaram

∆ρgaram = ( 0,02525 )ρgaram∆ρgaram = 0,02525 × 989 kg/m

3=24,97 kg/m3

Sehingga:

KR =∆ρgaramρgaram

×100 % =24,97 989

×100 % = 2,52% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,52% = 97,48%

PF = |ρgaram ± ∆ρgaram|kg/m3 = |989 ± 24,97| kg/m3

b. Tekanan hidrostatik pada garam 20 gr

Pgaram = P0 + ρgaramghgaram

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ (989 × 10 × 2,0 × 10-2) N/m2

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ 197,8 N/m2

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ 0,00198 × 105 N/m2

Pgaram=1,00198 × 105 N/m2

∆Pgaram=|∆ρgaramρgaram +

∆hgaramhgaram |Pgaram

∆Pgaram=|24980 + 0,05 × 10-2

2,0 × 10-2 |Pgaram∆Pgaram=|0,025 + 0,025|Pgaram∆Pgaram= (0,050 × 1,00198 × 105 )N/m2=0,050 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆Pgaram

Pgaram×100 %=0,050 × 10

5

1,00198 × 105×100 % = 4,99 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 4,99% = 95,01 %

PF = |Pgaram ± ∆Pgaram|N/m2 = |1,00 ± 0,050|105 N/m2

3. Garam 50 gr

a. Massa jenis garam 50 gr

ρgaram = mgaram

Vgaram

ρgaram = 40,47 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=1,0011 × 103 kg/m3=1011 kg/m3

∆ρgaram =|∆mmgaram + ∆VVgaram |ρgaram∆ρgaram =|0,01 × 10-340,47 × 10-3

+ 1 × 10-6

40 × 10-6|ρgaram

∆ρgaram = | 0,00025 + 0,025 |ρgaram

∆ρgaram = ( 0,02525 )ρgaram∆ρgaram = 0,02525 × 1011 kg/m

3=25,52 kg/m3

Sehingga:

KR =∆ρgaramρgaram

×100 % =25,52 1011

×100 % = 2,52% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,52% = 97,48%

PF = |ρgaram ± ∆ρgaram|kg/m3 = |1011 ± 25,52| kg/m3

b. Tekanan hidrostatik pada garam 50 gr

Pgaram = P0 + ρgaramghgaram

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ (1011 × 10 × 2,0 × 10-2) N/m2

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ 202,2 N/m2

Pgaram = 1 × 105 N/m2+ 0,00202 × 105 N/m2

Pgaram=1,00202 × 105 N/m2

∆Pgaram=|∆ρgaramρgaram +

∆hgaramhgaram |Pgaram

∆Pgaram=|25,521011 + 0,05 × 10

-2

2,0 × 10-2 |Pgaram∆Pgaram=|0,025 + 0,025|Pgaram

∆Pgaram= (0,050 × 1,00202× 105 )N/m2=0,051 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆Pgaram

Pgaram×100 %=0,051 × 10

5

1,00202 × 105×100 % = 5,00 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 5,00% = 95,00 %

PF = |Pgaram ± ∆Pgaram|N/m2 = |1,00 ± 0,051|105 N/m2

4. Minyak

a. Massa jenis minyak

ρminyak = mminyak

Vminyak

ρminyak = 34,97 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=0,8742 × 103 kg/m3=874,2 kg/m3

∆ρminyak =|∆mmminyak + ∆VVminyak|ρminyak

∆ρminyak =|0,01 × 10-334,97× 10-3+ 1 × 10

-6

40 × 10-6 |ρminyak∆ρminyak = | 0,00029 + 0,025 |ρminyak∆ρminyak = ( 0,02529 )ρminyak∆ρminyak = 0,02529 × 874,2 kg/m

3=22,10 kg/m3

Sehingga:

KR =∆ρminyakρminyak

×100 % =22,10 874,2

×100 % = 2,67% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,67 % = 97,33%

PF = |ρminyak ± ∆ρminyak|kg/m3 = |874,2 ± 22,10| kg/m3

b. Tekanan hidrostatik pada minyak

Pminyak = P0 + ρminyakghminyakPminyak = 1 × 10

5 N/m2+ (874,2 × 10 × 2,0 × 10-2) N/m2

Pminyak = 1 × 105 N/m2+ 174,84 N/m2

Pminyak = 1 × 105 N/m2+ 0,00175 × 105 N/m2

Pminyak=1,00175 × 105 N/m2

∆Pminyak=|∆ρminyakρminyak +

∆hminyakhminyak

|Pminyak∆Pminyak=|22,10874,2

+ 0,05 × 10-2

2,0 × 10-2 |Pminyak∆Pminyak=|0,025 + 0,025|Pminyak∆Pminyak= (0,05 × 1,00175× 105 )N/m2=0,050 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆Pminyak

Pminyak×100 %=0,050 × 10

5

1,00175 × 105 ×100 % = 4,99 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 4,99% = 95,01 %

PF = |Pminyak ± ∆Pminyak|N/m2 = |1,00 ± 0,05|105 N/m2

5. Gliserin

a. Massa jenis gliserin

ρgliserin = mgliserin

Vgliserin

ρgliserin = 49,22 × 10-3

40 × 10-6kg/m3=1,2305 × 103 kg/m3=1230,5 kg/m3

∆ρgliserin =|∆mmgliserin+ ∆V

Vgliserin |ρgliserin

∆ρgliserin =|0,01 × 10-349,22 × 10-3 + 1 × 10-6

40 × 10-6|ρgliserin

∆ρgliserin = | 0,0002 + 0,025 |ρgliserin

∆ρgliserin = ( 0,0252 )ρgliserin

∆ρgliserin = 0,0252 × 1230,5 kg/m3=31,00 kg/m3

Sehingga:

KR =∆ρgliserin

ρgliserin×100 % =31,00

1230,5×100 % = 2,51% = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 2,51% = 97,49%

PF = |ρgliserin ± ∆ρgliserin|kg/m3 = |1230,5 ± 31,00| kg/m3

b. Tekanan hidrostatik pada gliserin

Pgliserin = P0 + ρgliseringhgliserin

Pgliserin = 1 × 105 N/m2+ (1230,5 × 10 × 2,0 × 10-2) N/m2

Pgliserin = 1 × 105 N/m2+ 246,1 N/m2

Pgliserin = 1 × 105 N/m2+ 0,00246 × 105 N/m2

Pgliserin=1,00246 × 105 N/m2

∆Pgliserin=|∆ρgliserin

ρgliserin +

∆hgliserin

hgliserin |Pgliserin

∆Pgliserin=|31,001230,5 + 0,05 × 10

-2

2,0 × 10-2 |Pgliserin

∆Pgliserin= |0,025 + 0,025|Pgliserin∆Pgliserin= (0,05 × 1,00246× 105)N/m2=0,050 × 105 N/m2

Sehingga:

KR =∆Pgliserin

Pgliserin×100 %=0,050 × 10

5

1,00246 × 105×100 % = 4,98 % = 3 AB

DK = 100% - KR = 100% - 4,98% = 95,02 %

PF = |Pgliserin ± ∆Pgliserin|N/m2 = |1,00 ± 0,05|105 N/m2

TABEL PERBANDINGAN

Kegiatan 1. Perbandingan kedalaman dan tekanan hidrostatik

No Kedalaman (m) TekananHidrostatik (N/m2)

1 | 0,50 ± 0,05| x 10-2

| 1,000 ± 0,125 |

x 105

2 | 1,20 ± 0,05| x 10-2

| 1,001 ± 0,669 |

x 105

3 | 1,80 ± 0,05| x 10-2

| 1,001 ± 0,053 |

x 105

4 | 2,50 ± 0,05| x 10-2

| 1,002 ± 0,045 |

x 105

5 | 2,30 ± 0,05| x 10-2

| 1,003 ± 0,040 |

x 105

6 | 4,50 ± 0,05|x 10-2

| 1,004 ± 0,036 |

x 105

7 | 5,20 ± 0,05|x 10-2

| 1,004 ± 0,034 |

x 105

Kegiatan 2. Perbandingan antara massa jenis dengan tekanan

hidrostatik

No Massa Jenis ZatCair (kg/m3)

TekananHidrostatik (N/m2)

1 984 1,00197 × 105

2 989 1,00198 × 105

3 1011 1,00202 × 105

4 874,2 1,00175 × 105

5 1230,5 1,00246 × 105

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 | 0,50 ± 0,05 | x 10-

2 sebesar | 1,000 ± 0,125 | x 105, tekanan pada

kedalaman| 1,20 ± 0,05 | x 10-2 sebesar | 1,001 ±

0,669 | x 105, tekanan pada kedalaman | 1,80 ± 0,05 | x10-2 sebesar | 1,001 ± 0,053 | x 105, tekanan pada

kedalaman | 2,50 ± 0,05 | x 10-2 sebesar | 1,002 ±

0,045 | x 105, tekanan pada kedalaman | 3,30 ± 0,05| x10-2 sebesar | 1,003 ± 0,040 | x 105, tekanan pada

kedalaman | 4,50 ± 0,05| x 10-2 sebesar | 1,004 ± 0,036

| x 105, tekanan pada kedalaman | 5,20 ± 0,05| x 10-2

sebesar | 1,004 ± 0,034 | x 105. Dari hasil tersebut

dapat dikatakan bahwa semakin besar kedalaman maka

semakin besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan.

Jadi kedalaman berbanding lurus dengan tekanan.

Pada kegiatan kedua didapat hasil pada jenis zat

cair air yang massa jenisnya sebesar 984 kg/m3didapat

tekanan hidrostatik sebesar 1,00197 × 105 N/m2, pada

jenis zat cair garam 20 gr yang massa jenisnya sebesar

989,25 kg/m3didapat tekanan hidrostatik sebesar 1,00198

× 105 N/m2, pada jenis zat cair garam 50 gr yang massa

jenisnya sebesar 1011,7 kg/m3 didapat tekanan

hidrostatik sebesar 1,00202 × 105 N/m2, pada jenis zat

cair minyak yang massa jenisnya sebesar 874,2 kg/m3

didapat tekanan hidrostatik sebesar 1,00175 × 105 N/m2

, pada jenis zat cair gliserin yang massa jenisnya

sebesar 1230,5 kg/m3didapat tekanan hidrostatik sebesar

1,00246 × 105 N/m2. 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.

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 semakin

besar kedalaman maka tekanan hidrostatiknya juga

semakin besar. Dan massa jenis berbanding lurus dengan

tekanan hidrostatik maka semakin besar massa jenis maka

semakin besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan.

Dan percepatan gravitasi dibutuhkan untuk mengubah

tanda (~) menjadi tanda (=) dan diperoleh persamaan :

P = ρ.g.h

SIMPULAN DAN DISKUSI

Berdasarkan hasil percobaan, disimpulkan bahwa

kedalaman berpengaruh terhadap besar tekanan

hidrostatik. Semakin besar kedalaman maka semakin besar

pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan. Dan massa

jenis juga berpengaruh terhadap besarnya tekanan

hidrostatik. Semakin besar massa jenis maka semakin

besar pula tekanan hidrostatik yang dihasilkan. Dari

hasil analisis dimensi, dapat disimpulkan bahwa untuk

mengubah tanda (~) menjadi tanda (=) maka dibutuhkan

konstanta yakni konstanta percepatan gravitasi (g).

DAFTAR RUJUKAN

Herman dan Asisten LFD.2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar

1. Makassar :

Universitas Negeri Makassar.

Giancolli.2001( terjemahan Yuhliza Hanum ). Fisika Edisi

Kelima Jilid 1.

Jakarta : Erlangga.