BAB II54BAB IILANDASAN TEORITIS2.1 Pengertian TekananJika kita membicarakan masalah tekanan, maka ada suatu perbedaan antara tekanan pada zat padat dan fluida. Untuk zat padat tidak ada batasan-batasan pada arah gaya, tetapi fluida khususnya yang diam, gaya harus diarahkan tegak lurus terhadap permukaan.Tekanan dalam mekanika benda titik unsur dinamika yang utama adalah gaya, maka dalam mekanika fluida unsur itu adalah tekanan. Tekanan adalah gaya yang di alami oleh suatu titik pada suatu permukaan fluida persatuan luas dalam arah tegak lurus permukaan tersebut. Pada fluida yang diam tidak dapat menahan sebuah gaya tangensial karena sifatnya yang cair. Jika fluida tersebut ditekan, maka fluida akan mengalir kesegala arah atau fluida tersebut berubah bentuknya.Apabila fluida yang mengalami tekanan, maka fluida itu akan mengarahkan gaya pada setiap permukaan yang ditekan. Jika luas elemen permukaan tersebut adalah A, sedangkan gaya yang dikenai F, maka tekanan yang di alami oleh permukaan elemen tersebut dapat dituliskan secara matematis yaitu:................................(1) (Sears Zemansky)Keterangan :P = Tekanan (N/m2)F = Gaya (N)A = Luas permukaan (m2)2.2 Tekanan HidrostatisTekanan hidrostatis adalah tekanan yang disebabkan oleh fluida tak bergerak. Hukum pertama hidrostatis menyatakan bahwa semua titik yang terletak pada bidang horizontal dalam zat cair yang diam mempunyai tekanan yang sama besar. Besarnya gaya tekanan hidrostatis itu bertambah besar menurut kedalamannya. Makin dalam kedalaman benda pada suatu fluida, maka benda tersebut akan mengalami tekanan hidrostatis yang besar pula. Tekanan hidrostatis ini menekan benda dari segala arah.Menurut Marthen Kanginan (2006:299), Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik kebawah. Makin tinggi zat cair dalam wadah, makin berat zat cair itu, sehingga makin besar juga tekanan zat cair pada dasar wadahnya. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri disebut tekanan hidrostatis.Zat cair melakukan tekanan yang disebut tekanan hidrostatis. Untuk memahami tekanan hidrostatis , perhatikan ilustrasi dua gambar di bawah ini! (b) Makin ke bawah desain bendungan (a) Air memancar ke luar makin tebal dari tiga lubang sebuah tangki air Gambar 2.1 Ilustrasi mengenai Tekanan HidrostatisIlustrasi pada gambar di atas menggambarkan tekanan hidrostatis. Gaya gravitasi menyebabkan zat cair dalam suatu wadah selalu tertarik ke bawah. Semakin tinggi zat cair dalam wadah, semakin berat zat cair itu sehingga semakin besar tekanan yang di kerjakan zat cair pada dasar wadah. Tekanan zat cair yang hanya disebabkan oleh beratnya sendiri disebut tekanan hidrostatis.Pada gambar 2.1 (a) dan (b) di atas, dapat disimpulkan bahwa tekanan menyebar ke segala arah dan semakin dalam ke bawah fluida akan semakin besar tekanannya.Semakin besarnya tekanan hidrostatis di tempat yang lebih dalam ini dapat dirasakan ketika kita menyelam. Untuk mencapai kedalaman yang cukup besar, seorang penyelam memerlukan gaya yang lebih besar pada tempat yang lebih dalam. Ingat, tekanan hidrostatis menekan ke segala arah, termasuk menekan ke atas.2.3 Penurunan Rumus Tekanan HidrostatisBagaimana menentukan tekanan di sembarang titik di dalam fluida? Perhatikan gambar 2.2 di bawah ini!Gambar 2.2 Tekanan Hidrostatis pada sembarang titik di dalam fluidaPada gambar 2.3 di atas menunjukkan suatu kotak besar yang berisi fluida, misalnya air dengan massa jenis . Kita akan menentukan besarnya tekanan hidrostatis di titik yang berada pada kedalaman h di bawah permukaan fluida. Bayangkan kita bisa membuat sebuah silinder vertikal yang memiliki luas penampang , dan menempatkannya sedemikian rupa sehingga titik pusat penampang alas tepat bersentuhan dengan titik Tekanan hidrostatis yang bekerja pada alas silinder dihasilkan oleh berat silinder itu sendiri. Berat silinder dapat di hitung dengan cara :Berat silinder = Berat silinder = Dimana Massa jenis (kg/m3)Luas penampang (m2)Kedalaman di ukur dari permukaan fluida (cm)Percepatan gravitasi bumi (m/s2)Sesuai dengan persamaan (1), besar tekanan di dasar silinder dapat dituliskanPersamaan (2) merupakan rumus untuk menentukan tekanan hidrostatis yang dihasilkan oleh fluida pada sembarang titik di dalamnya. Tekanan hidrostatis hanya bergantung pada massa jenis fluida, percepatan gravitasi dan kedalaman. Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada luas wadah. 2.4 Hukum Pokok HidrostatikaPerhatikan gambar 2.3 di bawah ini!Gambar 2.3 Tekanan dalam fluida tidak bergantung pada bentuk wadahnyaPada gambar 2.3 di atas menunjukkan suatu fluida yang berada di dalam suatu bejana berhubungan. Tinggi permukaan fluida pada keempat bejana adalah sama, yang menunjukkan bahwa tekanan hanya bergantung pada kedalaman bukan pada bentuk wadah.Gaya yang bekerja pada dasar sebuah bejana tidak bergantung pada bentuk bejana dan jumlah zat cair dalam bejana, tetapi bergantung pada luas dasar bejana (A), tinggi (h) dan massa jenis () dalam bejana (sumber: wikipedia) Fenomena ini dinyatakan dalam Hukum Pokok Hidrostatika, yang berbunyi: semua titik yang terletak pada suatu bidang datar di dalam zat cair yang sejenis memiliki tekanan yang sama