Tekanan Pada Zat Cair/Tekanan Hidrostatik

Apa yang kamu rasakan di telingamu pada saat kamu menyelam di dalam air? Telingamu akan terasa semakin sakit pada saat kamu menyelam semakin dalam. Hal ini terjadi karena semakin dalam kamu menyelam, tekanan air tersebut semakin besar. Karena gaya gravitasi, tekanan di dalam fluida bertambah sesuai kedalamannya. Semakin besar kedalaman tersebut, semakin besar pula tekanan tersebut.

Sumber Gambar: DiveMag

Mari kita lihat mengapa demikian. Misalkan air di kolam pada Gambar di bawah ini telah dibagi menjadi 5 lapisan.

Karena gaya gravitasi menarik ke bawah partikel-partikel pada lapisan 1, maka lapisan tersebut memiliki suatu berat tertentu. Gaya berat dari lapisan 1 menekan ke bawah pada lapisan 2. Lapisan 2 ini memiliki gaya gravitasi pada partikel-partikelnya sendiri ditambah gaya dari berat lapisan 1. Oleh karena itu tekanan pada lapisan 2 lebih besar daripada tekanan dalam lapisan 1. Bagaimana halnya pada lapisan 3?

Lapisan 3 memiliki gaya gravitasi pada partikel-partikelnya sendiri ditambah berat dua lapisan pertama yang mendorong ke bawah lapisan 3 tersebut. Akibatnya, tekanan pada lapisan 3 lebih besar dari lapisan manapun di atasnya. Lapisan paling bawah atau kedalaman paling dalam dari setiap fluida akan memiliki tekanan paling besar karena lapisan itu mendapatkan gaya dorong paling besar dari lapisan di atasnya.

Sumber gambar: yustinibim.blogspot.com

Bertambahnya tekanan seiring dengan bertambahnya kedalaman fluida memiliki berbagai akibat penting. Perhatikan Gambar di bawah ini. Aliran air dari lubang pada bagian lebih bawah gelas memancar kuat.
Bendungan dirancang semakin bawah semakin tebal, karena bagian bawah bendungan memperoleh tekanan lebih besar daripada bagian atasnya. Kapal selam yang menyelam terlalu dalam di lautan dindingnya dapat melesak (ringsek) ke dalam karena tekanan air yang amat besar. Penyelam yang menyelam terlalu dalam bisa mendapatkan masalah serius akibat bertambahnya tekanan air. Bagaimanakah tekanan pada titik-titik yang kedalamannya sama di dalam suatu zat cair?

Sumber gambar: GMS Info

Titik-titik di dalam suatu zat cair yang kedalamannya sama mempunyai tekanan yang sama. Perhatikan Gambar berikut ini. Pancaran di sebelah kiri bawah sama dengan pancaran air di sebelah kanan bawah karena kedua titik tersebut kedalamannya sama. Permukaan suatu zat cair yang ditempatkan pada sebuah bejana akan datar. 

Jika pipa U diisi suatu zat cair, tinggi permukaan zat cair pada pipa itu sama. Bahkan jika terdapat bejana berhubungan yang memiliki berbagai bentuk pipa diisi suatu zat cair, tinggi permukaan zat cair tersebut dalam pipa-pipa tersebut sama.

Sumber gambar:  sukasains.com

Kenyataan ini dimanfaatkan untuk menentukan apakah dua titik memiliki ketinggian yang sama, oleh para tukang pembuat bangunan. Apa nama alat yang digunakan itu?