Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Tekanan serta Contoh Penerapan Tekanan Dalam Kehidupan Sehari-hari

Berikut ini adalah pembahasan tentang tekanan pada zat padat yang meliputi pengertian tekanan, tekanan pada zat padat, contoh tekanan dalam kehidupan sehari-hari, penerapan tekanan pada kehidupan sehari hari, rumus tekanan, contoh soal tekanan.

Pengertian Tekanan

Kamu telah mengenal gaya sebagai tarikan atau dorongan pada sebuah benda. Apa pengaruh gaya terhadap permukaan benda? Apakah yang dimaksud dengan tekanan? Coba kamu perhatikan uraian di bawah ini!

Pernahkah kamu naik bis atau kereta api? Jika bis atau kereta api yang kamu tumpangi penuh, terpaksa kamu harus berdiri, bukan? Nah, ketika kamu berdiri, semakin lama kaki kamu akan terasa pegal dan sakit. Tahukah kamu apa yang terjadi?

Perhatikan juga kendaraan berat yang digunakan untuk memperbaiki jalan. Alat berat tersebut digunakan untuk memadatkan jalan yang sedang diperbaiki sebelum dilapisi aspal. Mengapa untuk meratakan jalan digunakan alat berat?

Contoh lain, jika kamu pernah melihat unta, kamu akan mengetahui bahwa telapak kaki unta berbentuk melebar. Apa gunanya kaki unta berbentuk demikian?

Sebagai jawaban singkatnya, semua contoh di atas ada hubungannya dengan tekanan. Untuk mengetahui apa sebenarnya tekanan, lakukan kegiatan berikut!

Jepitlah sebatang korek api di kedua ujungnya menggunakan jari telunjuk dan ibu jari. Tekanlah batang korek api tersebut, apa yang kamu rasakan?

Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan telunjukmu, kamu akan merasakan ibu jari dan telunjuk kamu terasa sakit.

Ketika kamu menambah tekanan, rasa sakit pun semakin bertambah. Akan tetapi, ujung korek api dengan gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung satunya.

Setelah melakukan Kegiatan tersebut, dapatkah kamu menyimpulkan apa yang dimaksud tekanan? Pada Kegiatan itu, kamu memberikan gaya yang sama pada kedua ujung korek api, tetapi efek yang diberikan gaya korek api pada jari kamu berbeda.

Hal ini disebabkan luas permukaan bidang sentuh antara kedua ujung korek api dan jari kamu berbeda. Ujung korek api yang mempunyai gumpalan memberikan tekanan yang relatif kecil daripada tekanan yang diberikan ujung korek api yang tidak mempunyai gumpalan.

Semakin kecil bidang sentuh tempat gaya bekerja, semakin besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Ada korelasi negatif antara tekanan dan luas bidang sentuh gaya.

Ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek api, kamu akan merasakan tekanan dari kedua ujung korek api pun semakin besar. Hal ini menunjukkan bahwa besarnya tekanan berbanding lurus dengan gaya yang bekerja. Ada korelasi positif antara tekanan dan gaya.

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu.

Rumus Tekanan

Jadi, tekanan yang terjadi akibat adanya gaya terhadap bidang sentuh dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:
P = tekanan (N/m²)
F = gaya (N)
A = luas bidang sentuh gaya (m²)

Contoh Soal Tekanan

1. Sebuah kotak yang beratnya 500 N dan luas alasnya 1 m² diletakkan di atas lantai. Hitunglah tekanan yang diberikan kotak pada lantai!

Jawab:
F = 500 N
A = luas alas kotak = 1 m²
P = .... ?
Dengan menggunakan Persamaan di atas diperoleh:
P = F/A
   = 500 N/1m²
   = 500 N/m²

2. Sebuah kotak dengan berat 300 N dan luas alasnya 1,5 m² diletakkan di atas sebuah silinder yang memiliki berat 200 N, luas alasnya 0,5 m² dan terletak di atas lantai. Hitunglah:
a. tekanan antara kotak dan silinder,
b. tekanan antara silinder dan lantai,
c. tekanan antara silinder dan kotak jika silinder diletakkan di atas kotak,
d. tekanan antara kotak dan lantai jika silinder diletakkan di atas kotak!

Jawab:
Perhatikan gambar berikut!

Berat kotak = 300 N
Luas alas kotak = 1,5 m²
Berat silinder = 200 N
Luas alas silinder = 0,5 m²

Contoh Penerapan Tekanan dalam Kehidupan Sehari-hari

Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.

1. Kapak

Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang sama.

Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari luas permukaan kapak yang kecil disebut tajam. Coba, sebutkan alat-alat lain yang mempunyai prinsip kerja seperti kapak!

2. Sirip Ikan

Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya dorong air sebagai reaksinya.

3. Sepatu Salju

Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini mempermudah mereka berjalan di atas salju.

Gambar: Sepatu Salju dengan Alas yang Luas

Demikian pembahasan tentang pengertian tekanan, tekanan pada zat padat, contoh tekanan dalam kehidupan sehari-hari, penerapan tekanan pada kehidupan sehari hari, rumus tekanan, contoh soal tekanan.