Dari tabel tersebut dapat diketahui bahwa faktor yang mempengaruhi tekanan pada zat padat adalah

Dalam dunia fisika kita banyak mempelajari tentang tekanan seputar hidrostatis dan zat padat. Lantas apa itu tekanan? Tekanan adalah besaran gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan atau bidang tekanan. Kemudian, fenomena tersebut timbul sebagai akibat dari gaya tekan yang bekerja pada benda per satuan luas permukaan dengan arah tegak lurus. Suatu tekanan akan sangat bergantung pada besarnya gaya. Namun secara umum, tekanan ternyata dipengaruhi oleh dua faktor dan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah gaya tekan dan luas bidang tekan.

Supaya lebih memahami  faktor yang mempengaruhi tekanan, yuk simak penjelasan mengenai bagaimana hubungan antara tekanan dan luas permukaan dengan gaya serta apa faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan zat padat adalah sebagai berikut:

BACA JUGA: Konsep Hukum Newton: Bunyi, Rumus, & Contoh Penerapannya

Definisi tekanan dan rumusnya

Banyak penjelasan mengenai tekanan, namun menurut  Physic Libre Texts bahwa definisi tekanan adalah sebuah gaya yang sudah ditetapkan secara tegak lurus persatuan lurus. Sehingga tekanan memiliki rumus sebagai berikut.

P = F/A

Dengan,

P: tekanan (Pa atau N/m²)

F: gaya tekan (N)

A: Luas bidang tekan (m²)

Setelah melihat penjelasan di atas, maka bisa disimpulkan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah gaya tekan dan bidang luas. Lalu bagaimana hubungan antara tekanan dan luas permukaan dengan gaya?

Apabila gaya yang diberikan pada suatu benda semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan juga bertambah besar. Antara gaya dengan tekanan berbanding lurus lalu sebaliknya semakin luas permukaan benda, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin kecil antara luas permukaan dengan tekanan memiliki perbandingan terbalik.

Berikutnya bahwa satuan tekanan dalam sistem satuan internasional (si) adalah pascal atau setara dengan N/m2. Lalu cmHG dan mmHg adalah satuan tekanan yang biasanya dijumpai pada alat ukur barometer.

Gaya tekan

Adalah besaran vektor yang mempunyai nilai dan arah karena gaya tekan diberikan secara tegak lurus terhadap bidang tekan. Diketahui, bahwa gaya tekan mampu mempengaruhi besar tekanan. Jika semakin besar gaya tekan yang diberikan, maka semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. Salah satu bentuk gaya tekanan adalah ketika mencoba menancapkan paku pada dinding. Jika kita coba menancapkan paku dengan tangan, maka paku mungkin tidak akan tertancap. Maka dari itu diperlukan alat pemukul seperti palu untuk menancapkan paku tersebut.

Luas bidang tekan

Selain gaya tekan, ada pula faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah luas bidang tekan. Pada rumus tekanan maka bisa dilihat jika luas bidang tekan (A) adalah penyebut dan gaya tekan (F) adalah pembilang.

Maka bisa diartikan jika besar gaya tekan tegak lurus dengan besarnnya tekanan. Sehingga luas bidang tekan berbanding terbalik dengan besar tekanan. Makin luas suatu bidang tekan, maka akan semakin kecil tekanan yang dihasilkan.

Misalnya saat menggunaan jari tangan dan jarum suntik, maka jari tangan memiliki luas permukaan yang lebih besar daripada jarum suntik. Kemudian, saat keduanya diberikan gaya tekan sama maka tekanan yang dihasilkan bisa berakhir berbeda.

BACA JUGA: Satuan Berat: Pengertian, Tangga, Rumus, & Contoh Soal

Tekanan hidrostatis

Tak hanya tekanan secara umum, dalam bidang ilmu fisika dipelajari pula penjelasan mengenai tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostratis merupakan persamaan kata dari tekanan zat cair. Dalam bidang fisika, tekanan zat cair atau tekanan hidrostatis bisa diartikan sebagai tekanan di dalam zat diam yang terjadi karena zat cair tersebut dipengaruhi oleh kedalaman.

Lalu ilmu yang mempelajari zat cair diam biasa disebut dengan hidrostatika atau statika fluida. Meski demikian, ada faktor yang tidak mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah berat jenis zat cair, massa jenis zat cair, dan percepatan graivitasi.

Tekanan zat padat

Selain tekanan hidrostatis, dipelajari pula tekanan zat padat, lalu apa itu zat padat? Tekanan zat padat adalah gaya yang bekerja pada satuan luas bidang tekan. Jika suatu zat padat diberikan gaya dari atas maka otomatis akan menimbulkan tekanan. Jika semakin besar luas alas, bidang tekannya akan semakin kecil. Rumus dari tekanan zat gas ini adalah sebagai berikut:

p = F/A

Setelah melihat penjelasannya maka, berikutnya dalah faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan zat gas. Ada setidaknya tiga faktor yang mempengaruhi zat padat yaitu jumlah gas, suhu gas, dan volume gas.

Upaya mendapatkan tekanan besar

Setelah mempelajari aneka tekanan mulai dari hidrostatis hingga tekanan zat padat, maka berikutnya bagaimana cara mendapatkan tekanan besar. Nah, upaya bisa dilakukan untuk mendapatkan tekanan besar yaitu.

• Memperkecil permukaan bidang sentuh
• Memperbesar gaya berat/gaya dorong.
• Memperbesar massa benda yang memberikan tekanan.

Itulah upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tekanan besar. Nah, demikian penjelasan mengenai definisi tekanan, macam-macam tekanan dan apa saja faktor yang mempengaruhi zat-zat tekanan tersebut. Semoga menambah wawasan dan pengetahuan Sedulur.

Sedulur yang membutuhkan sembako, bisa membeli di Aplikasi Super lho! Sedulur akan mendapatkan harga yang lebih murah dan kemudahan belanja hanya lewat ponsel. Yuk unduh aplikasinya di sini sekarang.

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 Tekanan

Mengutip 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.

Advertising

Advertising

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 Rumusnya

Tekanan dibagi menjadi tiga. Pembagian tersebut mengacu pada jenis zat, yaitu tekanan zat padat, tekanan zat cair dan tekanan zat gas.

1. Rumus Tekanan zat padat

Tekanan 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 gas

Tekanan 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 Tekanan

1. 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.