Berdasarkan rumus pada tekanan pada zat padat p = f/a, artinya
|
-- Siapa yang pernah menggantungkan jam dinding atau menggantungkan bingkai foto? Nah, kalau pernah, kamu tahu nggak, kenapa sih paku yang menahan bingkai fotomu bisa menancap dan menancap pada tembok yang tebal? Betul banget! Hal itu dikarenakan adanya tekanan pada paku. Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada luasan bidang tekan. Jadi, ketika ujung paku yang memiliki permukaan runcing ditempelkan ke dinding, kemudian gaya yang kamu berikan pada paku cukup besar, maka tekanan yang dihasilkan akan besar. Tekanan yang besar ini akan membuat dinding jadi berlubang. Ada pertanyaan menarik, nih! Coba deh lihat gambar paling atas pada artikel ini. Menurutmu, apa yang akan terjadi jika yang dipukul adalah bagian yang runcing, apakah bagian datar pada paku dapat menembus tembok? Ya susah dong menancapnya. Well, that’s right! Kamu bakal kesulitan untuk mendorong bagian datar paku agar paku tersebut bisa menembus tembok. Hmm, kenapa ya? Kok bisa? Nah secara matematis hubungan tekanan, luas bidang tekan, dan gaya dituliskan seperti ini! Baca juga: Macam-Macam Gerak pada Benda Beserta Contohnya Seperti yang kita tahu, bagian ujung paku yang datar memiliki ukuran permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan bagian ujung paku yang runcing. Nah, ketika area mengecil dengan gaya yang sama besar, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin membesar dan ketika area diperbesar, maka tekanan yang dihasilkan akan mengecil. Maka, menggunakan paku untuk melubangi dinding dengan ujung yang runcing, jauh lebih mudah dibandingkan menggunakan bagian datarnya. Hal ini dikarenakan luas permukaan bagian runcing lebih kecil daripada bagian datar, sehingga tekanan yang diberikan terhadap tembok akan lebih besar. Kalau masih bingung, kita lakukan percobaan ini yuk. Yup, sakit, kan? Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan telunjuk, kamu akan merasakan sakit di bagian ibu jari dan telunjuk. Ketika tekanan ditambah, rasa sakit pun semakin bertambah. Tetapi, ujung korek api dengan gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung satunya. Hmm, kok bisa, ya? Berdasarkan percobaan di atas, kamu memberikan gaya yang sama pada kedua ujung korek api, tetapi tekanan yang diberikan korek api pada ibu jari dan telunjukmu berbeda. Hal ini disebabkan karena perbedaan luas permukaan antara kedua ujung korek api tersebut. Ujung korek api yang mempunyai gumpalan memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung korek api yang tidak mempunyai gumpalan. Semakin kecil luas permukaan tempat gaya bekerja, semakin besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Jadi hubungan tekanan dan luas permukaan adalah berbanding terbalik. Nah, ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek api saat gumpalan korek api dipotong, kamu akan merasakan tekanan yang semakin besar dari kedua ujung korek api. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar gaya yang bekerja, semakin besar tekanannya. Jadi hubungan gaya dan tekanan adalah berbanding lurus. Baca juga: Bunyi Hukum Newton dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari Sekarang coba jawab pertanyaan ini, ya. Yup, betul jawabannya D. Tekanan paling besar terdapat pada benda nomor (4). Kenapa begitu? Seperti halnya paku di atas tadi, tekanan paling besar terdapat pada benda nomor 4. Dari rumus tekanan P=F/A, di soal kan tertulis tuh keempat benda memiliki massa yang sama yaitu 100 kg, berarti besar gaya berat keempat benda sama aja ya. Ingat kan tinggal massa dikali percepatan gravitasi tuh. Kita telah belajar bahwa untuk gaya yang sama, semakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Sementara semakin besar luas permukaan, semakin kecil tekanan yang dihasilkan. Maka, dengan besar gaya berat yang sama, tekanan yang paling besar diakibatkan oleh benda dengan luas permukaan paling kecil. Gimana? Mudah kan? Satu soal lagi ,ya! Yuk, kita cocokan jawabannya. Kita ketahui, gaya tekan = F = 90 Newton dan luas telapak tangan = A = 150 cm² = 0,015 m². Berapakah tekanan yang diberikan Budi pada gerobak = P = ? P = F/A Karena gaya yang diberikan budi diberikan pada kedua telapaknya, sehingga Jadi, jawabannya A. 3000 N/m2. Selesai deh! Gimana? Mudah kan menghitung tekanan pada zat padat? Oh ya, dalam kehidupan sehari-hari, secara nggak sadar kamu juga menerapkan konsep tekanan zat padat, lho. Yup, selesai deh materi mengenai tekanan zat padat. Agar mudah mengingat prinsip tekanan pada zat padat, ingat aja kalimat “kalo lo ngerasa tekanan hidup lo gede, solusinya kurangi aja gaya dan perbesar luas hati lo”, hahaha. Oke? Nah, kalo kamu ingin mempelajari materi ini dalam bentuk video animasi, lengkap dengan latihan soal, gabung di ruangbelajar. 24. Santi mengukur volume benda yang bentuknya tidak teratur dan hasilnya ditunjukkan oleh gambar berikut. Massa benda yang diukur volumenya adalah 20 … Apabila W = 600 N, berapakah F agar setimbang? a. 400 N b. 500 N c. 600 N d. 700 N Hasil pengukuran yang ditunjukkan pada skala jangka sorong berikut adalah...a. 276 mmb. 27,6 mmc. 2,76 mmd. 0,276 mm 5. Tuliskanlah hasil pengukuran di bawah ini disertai dengan satuannya yang benar. 21. Berikut teknik membaca hasil peng- ukuran yang benar ditunjukkan oleh...a. Ab. Bc. Cd. D Fisika - VIII Rusdi merupakan seorang astronot. Jika berat ia saat di timbang adalah 54 Kg, maka berapa gaya berat Rusdi saat di bulan? Jika perbandin … Bela berangkat ke sekolah menggunakan motor kakaknya dengan kelajuan konstan sebesar l0m/s.jarak rumah bella dengan sekolah adalah 21km.jika bella ber … Hitunglah F nya! tolong ya kak Apa yang dimaksud dengan gerak taksis euglena virias dan gerak nasti jelaskan tolong di bantu yaaa!!!!
Rumus tekanan termasuk dalam materi pembelajaran fisika. Setiap hari, manusia hidup dekat dengan fenomena ini. Contoh paling sederhana dapat dirasakan ketika berdiri, di mana kaki menekan permukaan tanah untuk menjaga keseimbangan atau saat menyelam di kedalaman laut. Dalam ilmu fisika, tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan atau bidang tekanan. Fenomena tersebut timbul sebagai akibat dari gaya tekan yang bekerja pada benda per satuan luas permukaan dengan arah yang tegak lurus. Suatu tekanan akan sangat bergantung pada besarnya gaya. Besarnya tekanan yang dihasilkan sejalan dengan besar gaya yang diberikan atau berbanding lurus dengan gaya. Di satu sisi, tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Apabila luas permukaan tekan bidang diperbesar, maka tekanan akan mengecil. Satuan dan Simbol TekananMengutip Zenius dan berbagai sumber terkait lannya, dalam ilmu fisika, satuan internasional tekanan adalah Newton per meter kuadrat atau N/m2. Sementara, besaran tekanan disimbolkan dengan huruf P atau p. Selain N/m2, tekanan memiliki satuan ukur lainnya, yakni Pascal (Pa), yang diambil dari nama tokoh fisikawan asal Prancis, Blaise Pascal. Tekanan termasuk ke dalam besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok massa, panjang, dan waktu. Di samping itu, terkanan termasuk besaran vektor yang dinyatakan dalam nilai dan angka. Adapun rumus tekanan, yaitu: p = F/A Keterangan: p = tekanan (N/m2 atau Pa). F = Gaya tekan (N). A = Luas permukaan (m2) Rumus tekanan jika diketahui massa benda: p = m.g/A Keterangan: m = massa benda (kg). g = percepatan gravitasi (m/s2). A = luas permukaan (m2). Jenis-jenis Tekanan dan RumusnyaTekanan dibagi menjadi tiga. Pembagian tersebut mengacu pada jenis zat, yaitu tekanan zat padat, tekanan zat cair dan tekanan zat gas. 1. Rumus Tekanan zat padatTekanan pada zat padat merupakan gaya yang bekerja pada satuan luas bidang tekan. Jika suatu zat padat diberi gaya dari atas otomatis akan menimbulkan tekanan. Semakin besar luas alas bidang tekannya, tekanan akan semakin kecil. Adapun rumusnya: p = F/A 2. Rumus Tekanan zat cair (hidrostatik)Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh kedalaman. Tekanan dapat dilihat dari daya pancar yang keluar dari sebuh tabung berlubang yang disi oleh zat cair. Semakin dalam, tekanan zat cair akan semakin besar. Tekanan pada zat cair yang diam disebut tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik memiliki sifat sebagai berikut: - Semakin dalam letak suatu titik atau benda dari permukaan zat cair, maka tekanan akan semakin besar. - Tekanan hidrostatis ke segala arah memiliki ukuran yang sama besar. - Tekanan hidrostatis tergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi. - Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada bentuk wadahnya. Terdapat tiga hukum fisika yang bekerja pada tekanan zat cair, yaitu hukum Pascal, bejana berhubungan, dan hukum Archimedes. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan zat cair pada ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan besarnya sama. Sementara itu, bejana berhubungan adalah rangkaian beberapa bejana yang saling berhubungan satu sama lainnya dengan bagian atas yang terbuka. Keadaan permukaan air yang sama jenisnya selalu mendatar, sekalipun bejana dimiringkan. Dalam hukum Archimedes membahas tentang gaya tekan ke atas zat cair. Besarnya gaya tekan ke atas (Fa) sama dengan hasil kali antara volume benda (Vb), massa jenis zat cair (ρ), dan gravitasi (g). Rumusnya: Ph = p . g . h atau Ph = S . h Keterangan: ph = Tekanan hidrostatis (N/m2 atau Pa). ρ = massa jenis zat cair (kg/m3). g = percepatan gravitasi (m/s2). h = kedalaman zat cair (m). S = berat jenis zat cair (N/m3). 3. Rumus Tekanan zat gasTekanan zat gas, misalnya udara dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat. Sehingga, tekanan udara di setiap tempat akan berbeda-beda. Adapun rumusnya sebagai berikut: Tekanan Udara = 76 cmHg - (Ketinggian/100 meter) atau Tekanan Udara = 760 mmHg - (Ketinggian/10 meter) Sementara itu, gas yang berada pada ruang tertutup akan berlaku Hukum Boyle. Tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan selama suhu gas tetap. Rumus tekanan gas pada ruang tertutup adalah sebagai berikut: p . V = konstan p1. V1 = p2 . V2 Untuk gas campuran: Pcampuran = (p1. V1) - (p2 . V2)/(V1 + V2) Tekanan pada gas sering dinyatakan dengan satuan atmosfer (atm), di mana: 1 atm = 105 Pa, atau 1 atm = 76 cmHg Keterangan: P1 = tekanan awal (atm) V1 = volume awal (m3) P2 = tekanan akhir (atm) V2 = volume akhir (m3) Contoh Soal Rumus Tekanan1. Berapakah tekanan hidrostatik air pada kedalaman 5 meter (ρ = 1.000 kg/m3) dan percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2. Jawaban: Diketahui: h = 5 meter ρ = 1.000 kg/m3 g = 10 m/s2 Ditanya: Ph? Penyelesaian: Ph = ρ . g . h = 1.000 . 10 . 5 = 50.000 N/m2 atau Pa, atau = 50 kPa (kPa = kilopascal) 2. Kota Kebumen berada 200 m di atas permukaan air laut. Jika tekanan di atas permukaan air laut adalah 76 cmHg, tentukan tekanan udara di kota Kebumen, nyatakan dalam cmHg! Jawaban: Diketahui Setiap kenaikan 100 m tekananudara luar turun 1 h Kebumen = 200 m tekanan turun 2 Penyelesaian P = 76 – 2 P = 74 cmHg Jadi, tekanan udara di Kebumen adalah 74 cmHg. 3. Gaya 800 N bekerja pada permukaan seluas 5 m2. Berapa besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Diketahui F = 800 N A = 5 m2 Penyelesaian p = F/A p = 800/5 p = 160 Pa Jadi, besar tekanan pada soal tersebut adalah 160 Pa. |
