Tekanan air meningkat dengan kedalaman karena air di atas membebani air di bawah. Tekanan dapat diukur dengan berbagai cara. Tekanan air dapat dengan mudah dihitung dengan persamaan sederhana yang melibatkan kedalaman, kepadatan dan gravitasi.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Semakin dalam Anda masuk ke dalam air, semakin banyak air di atas Anda -- dan berat semua air itu memberikan tekanan.
Tekanan dan Kedalaman Air
Air, seperti semua benda di Bumi, ditarik ke bawah oleh gaya gravitasi. Setiap badan air memiliki berat tertentu, dan berat ini mendorong ke bawah pada apa pun yang ada di bawahnya. Tekanan air adalah hasil dari berat semua air di atas menekan air di bawah. Saat Anda masuk lebih dalam ke badan air, ada lebih banyak air di atas, dan karena itu beban yang lebih besar mendorong ke bawah. Ini adalah alasan mengapa tekanan air meningkat dengan kedalaman. Tekanan hanya bergantung pada kedalaman, dan sama di mana saja pada kedalaman tertentu dan ke segala arah.
Satuan Tekanan
Tekanan diukur dalam satuan gaya (seperti pound, lb.) dibagi dengan luas (inci persegi, in .)
Menghitung Tekanan Air
Perhitungan tekanan air sangat mudah. Bayangkan sebuah permukaan datar pada kedalaman yang ingin Anda hitung tekanannya. Yang harus Anda lakukan adalah mencari berat semua air di atas permukaan itu, lalu membaginya dengan luas permukaan.
P=\frac{W}{A}
dimanaPadalah tekanan,Wadalah berat, danSEBUAHadalah daerah.
Mencari Berat Badan Air
Dalam medan gravitasi, seperti di permukaan Bumi, semuanya dipercepat ke bawah oleh gravitasi Bumi, memberinya berat. Jika Anda mengetahui massa suatu benda, Anda dapat menemukan beratnya dengan mengalikan massa dengan percepatan gravitasi. Ingat hukum kedua Newton: gaya (berat) sama dengan massa kali percepatan (gravitasi).
Anda dapat menemukan massa, m, dari suatu badan air dengan mengalikan volumenya, V, dengan kerapatannya, r.
m=Vr
Sekarang, untuk mencari beratnya, kalikan dengan percepatan gravitasi, g (sekitar 9,80 m/s2 di permukaan bumi).
W=gVr
Menyatukan Semuanya
Kami sekarang memiliki semua bagian untuk menemukan tekanan air pada kedalaman tertentu. Mengganti persamaan kami untuk berat, W, ke dalam persamaan tekanan asli kami, kami mendapatkan:
P=\frac{gVr}{A}
V adalah volume air di atas permukaan yang kita bayangkan. Ingat, volume hanyalah panjang kali lebar kali tinggi. Bagian panjang kali lebar hanyalah luas, A. Tinggi adalah kedalaman, d. Jadi, volume V dapat ditulis ulang sebagai:
V=dA
Mengganti ini ke dalam persamaan tekanan kami, kami mendapatkan:
P=\frac{gdAr}{A}
Sekarang kita dapat membatalkan A dari atas dan bawah untuk mendapatkan:
P=gdr
Tekanan sama dengan percepatan gravitasi, g, dikali kedalaman, d, dikali densitas air, r. Percepatan gravitasi adalah 9,80 m/s^2, dan massa jenis air adalah 1 g/cm^3, atau 1000 kg/m^3. Menempatkan angka-angka ini, kita mendapatkan persamaan akhir:
P=(d\teks{ dalam meter})\times 9,80\times 1000
