Faktor faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan zat padat beserta rumusnya

Artikel ini menjelaskan tentang tekanan zat padat dan penerapannya di kehidupan sehari-hari.

Table of Contents Show

• Definisi tekanan dan rumusnya
• Luas bidang tekan
• Tekanan hidrostatis
• Tekanan zat padat
• Upaya mendapatkan tekanan besar
• Video yang berhubungan

--

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.

Faktor yang dapat mempengaruhi zat padat:

1. Luas permukaan bidang sentuh, karena semakin kecil permukaan bidang sentuhnya, maka tekanan yang dihasilkan semakin besar.
2. Gaya, karena semakin besar gaya yang dikenakan pada benda, maka tekanan yang dihasilkan semakin besar.

Jadi, jawaban yang tepat adalah luas permukaan dan gaya.

Pada pembelajaran ilmu fisika, faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah dua hal. Fenomena fisika ini terbagi ke dalam tiga, yaitu gas, padat, serta gas, sebenarnya apa perbedaannya?

Perbedaannya terletak pada faktor penentu, bentuk zat, tempat terjadi, serta rumus dan penghitungannya.

Sangat penting untuk mempelajari fenomena ini karena sering ditemui pada kehidupan sehari-hari.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Besarnya Tekanan Adalah?

Terdapat dua faktor yang berpengaruh pada besar pressure, yaitu gaya tekan serta luas bidang tekan. Fenomena ini dalam ilmu fisika merupakan besarnya gaya pada setiap satuan luas bidang tekan atau permukaan.

1. Gaya Tekan 

Rumus untuk mencari nilai pada benda padat adalah P = F/A, P adalah tekanan (N/m2) atau (Pascal (Pa)).

F adalah force atau gaya tekan (N), dan A merupakan luas permukaan.

Melansir situs Zenius serta berbagai sumber, tekanan mempunyai satuan internasional Newton per meter persegi.

Selain juga dapat berupa satuan ukur Pascal (Pa), dari seorang Blaise Pascal, fisikawan Prancis.

Pressure adalah besaran turunan dari besaran pokok massa, waktu, serta panjang, juga termasuk besaran vektor (dalam angka dan nilai).

Maksud dari turunan adalah sudah dikalikan atau dibagi dengan satuan lain.

2. Luas Bidang Tekan

Besarnya force atau gaya akan sangat memengaruhi tekanan, besarnya sejalan dengan nilai gaya atau berbanding lurus.

Namun sifatnya berbanding terbalik dengan luas permukaan, semakin luas bidang maka tekanan mengecil.

Fenomena ini dibagi menjadi tiga, mengacu pada jenis zat, padat, gas, dan cair, rumusnya juga berbeda.

Rumus zat padat sudah dijelaskan sebelumnya, yaitu P = F/A, sedangkan zat lain berbeda.

Pada zat cair, fenomena dipengaruhi oleh kedalaman, semakin dalam maka semakin besar, terbukti dari beberapa eksperimen.

Sering dikenal dengan istilah hidrostatik, diamati dari daya pancar tabung berlubang.

Terakhir, ada tekanan zat gas seperti udara yang dipengaruhi tingkat ketinggian, sehingga setiap ketinggian berbeda.

Sedangkan pada ruang tertutup akan berlaku Hukum Boyle, dengan perhitungan khusus.

Seperti penjelasan, bentuk atau rupa zat (padat, gas, cair) akan mempunyai proses perhitungan berbeda.

Namun faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah gaya tekan serta luas bidang tekan (padat).

Fenomena ini dalam ilmu fisika merupakan besarnya gaya pada setiap satuan luas bidang tekan atau permukaan.

Klik dan dapatkan info kost di dekat mu:

Kost Jogja Harga Murah

Kost Jakarta Harga Murah

Kost Bandung Harga Murah

Kost Denpasar Bali Harga Murah

Kost Surabaya Harga Murah

Kost Semarang Harga Murah

Kost Malang Harga Murah

Kost Solo Harga Murah

Kost Bekasi Harga Murah

Kost Medan Harga Murah

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.