Tekanan Hidrostatis dengan Botol Bekas

Judul Percobaan         :  Tekanan Hidrostatis

Tujuan percobaan  :  Menentukan besar tekanan hidrostatis pada kedalaman tertentu pada zat cair

Alat dan Bahan:

1.      Pengaris

2.      Botol air mineral

3.      Selotip hitam

4.      Air biasa

5.      Paku

Teori Dasar:

Setiap benda selalu mendapat pengaruh gaya gravitasi bumi sehingga benda tersebut mempunyai berat. Untuk zat cair, tekanan yang disebabkan oleh beratnya sendiri disebut tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis dapat dirumuskan sebagai berikut.

Ph = ρ . g . h

Keterangan:

Ph = tekanan hidrostatis (N/m² atau Pa)

ρ   = massa jenis zat cair (kg/m³)

h   = kedalaman (m)

Dari persamaan diatas menunjukkan bahwa tekanan fluida diam berbanding lurus dengan kedalamannya. Untuk kedalamannya yang sama, besar tekanan adalah sama ke segala arah. Semakin dalam kedudukan suatu benda, semakin besar tekanan hidrostatis yang dialaminya.

Prosedur Percobaan:

1.   Berilah 4 buah lubang pada botol air mineral secara berurut dari atas ke bawah dengan jarak masing-masing botol diatur pada kedalaman 5, 10, 15 dan 20 cm, kemudian tutup setiap lubang dengan selotip hitam. Selanjutnya isilah botol tersebut dengan air hingga penuh.

2.      Botol mineral dilubang pada kedalaman 5 cm dari permukaan air, amati tekan air yang keluar.

3.      Botol mineral dilubang pada kedalaman 10 cm dari permukaan air, amati tekan air yang keluar.

4.      Botol mineral dilubang pada kedalaman 15 cm dari permukaan air, amati tekan air yang keluar.

5.      Botol mineral dilubang pada kedalaman 20 cm dari permukaan air, amati tekan air yang keluar.

6.      Tanpa menggunakan selotip hitam amati air yang keluar dari empat kebocoran tersebut, kemudian catat ke dalam tabel pengamatan.

Data Hasil Pengamatan:

Dik. ρ = 1000kg/m³ dan g = 10 m/s²

No	Zat Cair	Kedalaman (m)	Tekanan Hidrostatis (Ph)	Ket
1	Air	h1 = 0,05	500 Pa	Lebih kecil
2		h2 = 0,1	1000 Pa	Kecil
3		h3 = 0,15	1500 Pa	Besar
4		h4 = 0,2	2000 Pa	Paling besar

            Dari percobaan tersebut diperolah hasil yaitu :

1.      Jika tanpa tutup

Jika botol tanpa memakai penutup maka akan terjadi semua lubang menyemburkan air, tetapi lubang paling bawah memiliki kekuatan pancaran air yang paling kuat dibandingkan dengan lubang yang ada di atasnya.  Sedangkan lubang paling atas akan memiliki kekuatan pancaran yang lebih lemah dibandingkan dengan lubang dibawahnya, hal ini terjadi karena lubang paling bawah mendapat tekanan paling besar dibanding lubang yang ada diatasnya, sedangkan lubang paling atas mendapat tekanan air yang lebih kecil sehingga kekuatan  pancaran airnya juga relatif lebih lemah.

Gambar. Dokumentasi aktivitas Praktikum SMA Negeri 1 Peusangan

2.      Jika memakai tutup

Jika botol memakai tutup maka akan terjadi lubang paling atas tidak akan mengeluarkan pancaran air sedangkan lubang lainya memancarkan air, tapi kekuatan pancaran airnya tidak sekuat jika dibandingkan dengan percobaan tanpa tutup botol.  Karena didalam botol yang tertutup tidak ada tekanan udara sehingga air tidak mendapat tekanan, maka lubang paling atas beralih fungsi mengambil udara sehingga udara masuk dan air tertekan oleh udara maka terjadilah pancaran air. Dan tekanan yang diterima lubang paling bawah tetap lebih besar menyebabkan pancaran air lebih kuat dari lubang yang lainnya.  Maka dapat disimpulkan bahwa volume udara yang diambil = volume air yang dikeluarkan (dipancarkan).

Gambar. Dokumentasi aktivitas Praktikum SMA Negeri 1 Peusangan

Analisis Data Hasil Pengamatan:

Dari percobaan yang dilakukan dihasilkan bahwa meskipun botol memakai tutup ataupun tanpa tutup, pancaran air yang dikeluarkan dari lubang paling bawah akan lebih kuat dari pada lubang yang diatasnya.  Hal ini bisa terjadi karena lubang paling bawah mendapat tekanan beban dari seluruh massa air yang ada diatasnya sehingga kekuatan pancaran air lebih besar, tekanan tersebut dinamakan tekanan Hidrostatik. Tekanan hidrostatik pada percobaan sendiri dipengaruhi oleh kedalaman air, dan massa jenis zat cair, sehingga semakin dalam air maka tekanan yang diterima akan semakin besar.  Selain itu pada percobaan, ketinggian lubang mempengaruhi kekuatan pancaran air. Pada kedalaman 5 cm tekanan hidrostatis sebesar 500 Pa sedangkan pada kedalaman 20 cm tekanan hidrostatis 2000 Pa, semakin dalam kedalaman semakin besar tekanan hidrostatis hal ini menunjukkan bahwa tekanan hidrostatis di pengaruhi oleh kedalaman.

Kesimpulan:

            Berdasarkan percobaan yang dilakukan bahwa kekuatan pancaran air dipengaruhi oleh kedalaman air sehingga semakin dalam kedalaman air maka semakin besar pula tekanan yang diterima, baik itu di ruang tertutup maupun diruang terbuka.  Hanya saja terjadi perbedaan antara percobaan yang dilakukan di ruang tertutup dibandingkan di ruang terbuka yaitu pada ruang tertutup lubang paling atas akan berfungsi mengambil tekanan udara agar lubang lainnya bisa memancarkan air.

DAFTAR PUSTAKA

Umar, Efrizon. 2008. Fisika dan Kecakapan Hidup untuk SMA/MA kelas XI, Bandung: Ganeca Excat

Supiyanto. 2004. Fisika SMA/MA, Jakarta: Erlangga

Semoga Bermanfaat …………………