Sponsors Link

Contoh Soal Tekanan Mutlak

Sponsors Link

Tekanan mutlak merupakan tekanan keseluruhan hasil penjumlahan antara tekanan hidrostatik dan tekanan udara (atmosfer). Secara matematis dapat ditulis dengan persamaan berikut:

ads

P = P0 + Ph

P = P0 + ρ g h

Keterangan:

P = tekanan (Pa atau N/m² atau atm)

Ph = Tekanan hidrostatis  (Pa atau N/m² atau atm)

P0 = tekanan udara(1 atm = 105 Pa)

ρ = Massa jenis zat cair (kg/m3)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

h = tinggi zat cair (m)

Contoh Soal1:

Seekor ikan hiu berada di kedalaman 20 meter di bawah permukaan air. Jika diketahui massa jenis air 1000 kg/m3 , percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan tekanan udara luar 105 N/m², Berapa tekanan mutlak yang dialami seekor ikan hiu tersebut?

Penyelesaian

Diketahui :

h= 20 meter ;  ρ = air 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; P0 = 105 N/m²

Ditanyakan: P mutlak……………… ?

Jawab:

tekanan hidrostatis yang dialami hiu

Ph     = ρ.g.h

= 1000. 10. 20

= 200. 000 Pa = 2 × 105 Pa
tekanan mutlak yang dialami hiu

P       = P0 +   Ph

= 105 + 2 × 105

= 3 × 105 Pa

Jadi tekanan mutlak yang dialami hiu tersebut adalah sebesar 3 × 105 Pa

 

Sponsors Link

Contoh Soal 2:

Sebuah benda dijatuhkan dikedalamaan 10.000 meter ke bawah permukaan laut, maka tekanan mutlak yang dialami oleh benda tersebut di bawah adalah………..

(ρ = air 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; P0 = 105 N/m²)

Penyelesaian:

Diketahui :

h= 10.000  meter ;  ρ = air 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; P0 = 105 N/m²

Ditanyakan: P mutlak……………… ?

Jawab:

tekanan hidrostatis yang dialami benda

Ph     = ρ.g.h

= 1000. 10. 10000

= 200. 000. 000 Pa = 2 × 108 Pa
Tekanan mutlak yang dialami benda

P       = P0 +   Ph

= 10+ 2 × 108 Pa
= 105 + 2000 × 105

= 2001 × 105 Pa

= 2,001 x 108 Pa

Jadi tekanan mutlak yang dialami benda tersebut adalah sebesar  2,001 × 105 Pa

baca juga:

Contoh Soal 3 :

Sebuah danau memiliki tekanan udara luar sebesar 1 atm dan percepatan 10 m/s2. Berapa tekanan total dibawah permukaan danau pada kedalaman:

  1. 50 cm
  2. 15 meter
  3. 40 meter

Penyelesaian:

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

Ditanyakan: P1, P2, P3 …………..?

Jawab:

  1. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 50 cm:

pA = p0 + ρgh = (1 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (0,5 m)

pA= 1,05 × 105 N/m2

  1. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 15 m:

pA = p0 + ρgh = (1 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (15 m)

pA = 2,5 x 105 N/m2

  1. Tekanan total di bawah permukaan danau pada kedalaman 40 m:

pA = p0 + ρgh = (1 × 105 N/m2) + (1.000 kg/m3) (10 m/s2) (40 m)

pA = 5 x 105 N/m2

Sponsors Link

Contoh soal 4

Seorang perenang berenang di kedalaman 5 meter di kolam renang outdoor. Jika massa jenis air 1000 kg/m3 , percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan tekanan udara luar 105Pa, tentukan tekanan total yang dialami perenang tersebut?

Penyelesaian

Diketahui :

h= 5  meter ;  ρ = air 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; P0 = 105 Pa

Ditanyakan: P mutlak……………… ?

Jawab:

tekanan hidrostatis yang dialami perenang

Ph     = ρ.g.h

= 1000. 10. 5

= 5 x 104 Pa
tekanan mutlak yang dialami benda

P       = P0 +  Ph

= 10+ 5 x 104 Pa
= 105 + 0,5 × 105

= 1,5 × 105 Pa

= 1,5 x 108 Pa

Jadi tekanan mutlak yang dialami perenang tersebut adalah sebesar  1,5 x 108 Pa

Baca juga:

Contoh soal 5

Seorang pemancing melemparkan kailnya ke danau dengan tekanan mutlak 1,05 x 105 N/m, massa jenis air danau tersebut 1000 kg/m3 , percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 dan tekanan udara luar 105N/m². Berapa kedalaman kail tersebut?

Penyelesaian

IKANDiketahui :

Pmutlak  = 1,05 x 105N/m²  ;  ρ = air 1000 kg/m3 ; g = 10 m/s2 ; P0 = 105 N/m²

Ditanyakan: h……………… ?

Jawab:

tekanan hidrostatis yang dialami benda

Pmutlak = P0 +  Ph

Ph   = Pmutlak – P0
= 1,05 x 105 N/m²  – 105 N/m²

= 0,05 × 105 N/m²

= 5 x 103 N/m²

Kedalaman danau:

Ph   = ρ.g.h

h = Ph  /( ρ.g)

h =5 x 103  /(1000)(10)

h = 5 x 103  x 10-4

h = 5 x 10-1 meter

h = 0,5 meter

Jadi kail yang dilempar ke danau berada di kedalaman 0,5 meter

 

Sponsors Link
,
Oleh :
Kategori : Fisika