Tekanan adalah besaran fisika yang menggambarkan gaya yang diberikan oleh suatu benda terhadap suatu permukaan yang diletakkannya. Tekanan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Tekanan = Gaya / Luas permukaan
Jadi, semakin besar gaya yang diberikan oleh suatu benda terhadap suatu permukaan, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil luas permukaan yang diberi gaya oleh benda tersebut, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar.
Tekanan juga dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Tekanan = Massa / Luas permukaan x Ketinggian
Rumus ini menunjukkan bahwa tekanan yang terjadi akan semakin besar semakin tinggi massa yang terdapat dalam suatu sistem, semakin kecil luas permukaan yang terdapat dalam sistem tersebut, dan semakin tinggi ketinggian yang terdapat dalam sistem tersebut.
Tekanan dapat terjadi pada zat cair maupun gas. Pada zat cair, tekanan akan terjadi pada seluruh bagian zat tersebut secara merata. Sedangkan pada gas, tekanan akan terjadi pada seluruh bagian gas tersebut secara tidak merata, tergantung pada kecepatan partikel gas dan temperatur yang terdapat dalam sistem tersebut.
Tekanan juga dapat dinyatakan dalam satuan pascal (Pa), dimana 1 pascal sama dengan 1 newton per meter persegi (N/m^2). Satuan tekanan lainnya yang sering digunakan adalah bar, dimana 1 bar sama dengan 100.000 pascal (100 kPa).
Pengertian Tekanan Zat
Apa yang dimaksud dengan tekanan zat padat? Tekanan zat adalah tekanan yang terjadi pada zat yang terdapat dalam suatu sistem, baik zat cair maupun zat gas. Rumus Tekanan benda padat dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu:
Tekanan = Gaya / Luas permukaan
atau
Tekanan = Massa / Luas permukaan x Ketinggian
Tekanan zat dapat terjadi pada zat cair maupun gas. Pada zat cair, tekanan zat akan terjadi pada seluruh bagian zat tersebut secara merata. Sedangkan pada gas, tekanan zat akan terjadi pada seluruh bagian gas tersebut secara tidak merata, tergantung pada kecepatan partikel gas dan temperatur yang terdapat dalam sistem tersebut.
Tekanan zat juga dapat dinyatakan dalam satuan pascal (Pa), dimana 1 pascal sama dengan 1 newton per meter persegi (N/m^2). Satuan tekanan lainnya yang sering digunakan adalah bar, dimana 1 bar sama dengan 100.000 pascal (100 kPa).
Pengertian tekanan zat padat maupun pengertian tekanan pada zat cair di pengaruhi oleh jenis zat itu sendiri.
Rumus tekanan zat cair
Tekanan = Massa / Luas permukaan x Ketinggian
dimana:
- Massa adalah massa zat cair adalah yang terdapat dalam sistem.
- Luas permukaan adalah luas permukaan yang diberi gaya oleh zat cair tersebut.
- Ketinggian adalah ketinggian zat cair tersebut di atas permukaan bumi.
Contoh soal zat cair : Jika massa zat cair adalah 1000 kg, luas permukaan yang diberi gaya oleh zat cair tersebut adalah 1 m^2, dan ketinggian zat cair tersebut di atas permukaan bumi adalah 10 m, maka tekanan zat cair tersebut adalah:
Tekanan = 1000 kg / 1 m^2 x 10 m = 10000 Pa = 100 kPa
Satuan tekanan yang sering digunakan adalah pascal (Pa) atau bar (1 bar sama dengan 100.000 pascal). Jadi, tekanan zat cair tersebut adalah 100 kPa.
Perhatikan bahwa rumus ini hanya berlaku untuk zat cair yang tidak terpengaruh oleh tekanan udara di sekitarnya. Jika tekanan udara di sekitarnya mempengaruhi tekanan zat cair, maka perlu ditambahkan tekanan udara tersebut dalam perhitungan tekanan zat cair tersebut.
Aplikasi tekanan pada zat cair dalam kehidupan sehari-hari adalah
- Tekanan darah: Tekanan darah adalah tekanan yang terjadi pada dinding pembuluh darah ketika darah mengalir. Tekanan darah yang normal bervariasi tergantung pada usia, jenis kelamin, dan kondisi kesehatan. Tekanan darah yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan masalah kesehatan.
- Tekanan udara: Tekanan udara adalah tekanan yang terjadi pada atmosfer akibat gravitasi Bumi. Tekanan udara yang tinggi dapat membantu mencegah pertumbuhan awan dan hujan, sedangkan tekanan udara yang rendah dapat menyebabkan cuaca buruk.
- Tekanan air: Tekanan air adalah tekanan yang terjadi pada air di dalam pipa atau wadah. Tekanan air yang tinggi dapat digunakan untuk memompa air ke tempat yang jauh atau tinggi, seperti mengalirkan air ke atas tangki air di atap rumah.
- Tekanan pada ban: Tekanan pada ban adalah tekanan yang terjadi pada ban kendaraan. Tekanan yang tepat pada ban akan membantu meningkatkan kinerja dan keamanan berkendara.
- Tekanan pada pompa: Tekanan pada pompa adalah tekanan yang terjadi pada fluida yang dipompa oleh pompa. Tekanan ini dapat digunakan untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lain, seperti memindahkan air dari sumur ke tangki atau memompa oli ke mesin.
Faktor yang mempengaruhi tekanan zat cair
Cara menghitung tekanan zat padat
P = F/A
dimana:
P = tekanan (N/m2 atau pascal) F = gaya (N) A = luas (m2)
Contoh tekanan pada zat padat
- Tekanan pada batu: Tekanan pada batu dapat terjadi ketika batu tersebut diberi gaya tekan oleh benda lain atau ketika batu tersebut terletak di atas tanah atau permukaan lain. Contohnya, tekanan pada batu dapat terjadi ketika batu tersebut digunakan sebagai pondasi bangunan atau ketika batu tersebut terletak di atas tanah yang terdapat di bawahnya.
- Tekanan pada kursi: Tekanan pada kursi dapat terjadi ketika seseorang duduk di atas kursi tersebut. Tekanan ini dapat merusak kursi jika terlalu tinggi atau terlalu sering terjadi.
- Tekanan pada bantal: Tekanan pada bantal dapat terjadi ketika seseorang tidur di atas bantal tersebut. Tekanan ini dapat mempengaruhi kenyamanan tidur seseorang.
- Tekanan pada sepatu: Tekanan pada sepatu dapat terjadi ketika seseorang berjalan atau berlari di atas sepatu tersebut. Tekanan ini dapat mempengaruhi kenyamanan dan keamanan berkendara.
Apa yang mempengaruhi besar sudut
Apa yang mempengaruhi besarnya sudut?
Sudut adalah besaran fisika yang menggambarkan perbandingan antara panjang sisi suatu segitiga dengan panjang sisi yang tegak lurus terhadap sisi tersebut. Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besar sudut dalam suatu sistem, di antaranya adalah panjang sisi, ketinggian, gravitasi, kecepatan dan ketegangan.
Besar tekanan
Apa yang mempengaruhi tekanan hidrostatis
- Ketinggian fluida: Tekanan hidrostatis akan semakin tinggi pada ketinggian yang lebih tinggi karena gravitasi akan menekan fluida tersebut dengan lebih kuat.
- Massa jenis fluida: Fluida yang memiliki massa jenis yang lebih tinggi akan menimbulkan tekanan hidrostatis yang lebih tinggi karena memiliki lebih banyak massa dalam volume yang sama.
- Tekanan atmosfer: Tekanan atmosfer akan mempengaruhi tekanan hidrostatis pada fluida yang terbuka ke udara, karena tekanan atmosfer akan menekan fluida tersebut.
- Diameter wadah atau pipa: Jika diameter wadah atau pipa semakin kecil, maka tekanan hidrostatis akan semakin tinggi karena fluida harus mengalir melalui ruang yang lebih sempit.
- Permukaan wadah atau pipa: Jika permukaan wadah atau pipa tidak rata atau tidak datar, maka tekanan hidrostatis pada fluida yang ada di dalamnya juga tidak akan merata.
Faktor yang tidak mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah
- Kecepatan fluida: Tekanan hidrostatis tidak terpengaruh oleh kecepatan fluida karena tekanan hidrostatis terjadi pada fluida yang statis (tidak bergerak).
- Volume fluida: Tekanan hidrostatis tidak terpengaruh oleh volume fluida karena tekanan hidrostatis tergantung pada massa jenis fluida dan ketinggian fluida, bukan pada volume fluida.
- Suhu fluida: Tekanan hidrostatis tidak terpengaruh oleh suhu fluida karena tekanan hidrostatis tergantung pada massa jenis fluida, bukan pada suhu fluida.
- Kondisi permukaan fluida: Tekanan hidrostatis tidak terpengaruh oleh kondisi permukaan fluida karena tekanan hidrostatis tergantung pada ketinggian fluida, bukan pada kondisi permukaan fluida.
Contoh soal hidrostatis
- Sebuah wadah yang berisi air memiliki tinggi 100 cm. Apa tekanan hidrostatis pada dasar wadah tersebut jika massa jenis air adalah 1 g/cm3 dan gravitasi bumi adalah 10 m/s2?
Jawab: Tekanan hidrostatis pada dasar wadah dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan hidrostatis:
P = ρgh
dimana:
P = tekanan hidrostatis (N/m2 atau pascal) ρ = massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = ketinggian fluida (m)
Jadi, tekanan hidrostatis pada dasar wadah adalah:
P = (1 g/cm3) * (10 m/s2) * (100 cm * 0.01 m/cm) P = 100 N/m2
- Sebuah wadah yang berisi minyak memiliki tinggi 50 cm. Apa tekanan hidrostatis pada dasar wadah tersebut jika massa jenis minyak adalah 0,8 g/cm3 dan gravitasi bumi adalah 10 m/s2?
Jawab: Tekanan hidrostatis pada dasar wadah dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan hidrostatis:
P = ρgh
dimana:
P = tekanan hidrostatis (N/m2 atau pascal) ρ = massa jenis fluida (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = ketinggian fluida (m)
Jadi, tekanan hidrostatis pada dasar wadah adalah:
P = (0,8 g/cm3) * (10 m/s2) * (50 cm * 0.01 m/cm) P = 40 N/m2
Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi besarnya tekanan dalam suatu sistem, berikut faktor-faktor yang dapat mempengaruhi besarnya tekanan adalah:
- Massa zat: Semakin banyak massa zat yang terdapat dalam suatu sistem, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar.
- Luas permukaan: Semakin kecil luas permukaan suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin besar luas permukaan suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Ketinggian: Semakin tinggi suatu zat berada di atas permukaan bumi, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin rendah suatu zat berada di bawah permukaan bumi, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar.
- Temperatur: Semakin tinggi temperatur suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah temperatur suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Kecepatan partikel: Semakin tinggi kecepatan partikel suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah kecepatan partikel suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Tekanan udara: Tekanan udara yang terjadi di suatu tempat juga dapat mempengaruhi tekanan yang terjadi dalam suatu sistem. Semakin tinggi tekanan udara di suatu tempat, maka tekanan yang terjadi dalam sistem tersebut akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah tekanan udara di suatu tempat, maka tekanan yang terjadi dalam sistem tersebut akan semakin kecil.
- Permeabilitas: Permeabilitas adalah kemampuan suatu zat untuk mengalirkan fluida melalui pori-porinya. Semakin tinggi permeabilitas suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin rendah permeabilitas suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar.
- Viskositas: Viskositas adalah kekentalan suatu zat. Semakin tinggi viskositas suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah viskositas suatu zat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Gravitasi: Gravitasi adalah gaya tarik antara dua benda yang bersifat sebanding dengan massa kedua benda tersebut dan terbalik berbanding dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut. Semakin tinggi gravitasi di suatu tempat, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin rendah gravitasi di suatu tempat, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
- Kekuatan dinding: Kekuatan dinding suatu sistem dapat mempengaruhi tekanan yang terjadi dalam sistem tersebut. Semakin kuat dinding suatu sistem, maka tekanan yang terjadi akan semakin besar. Sebaliknya, semakin lemah dinding suatu sistem, maka tekanan yang terjadi akan semakin kecil.
Penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari hari
- Tekanan darah: Tekanan darah adalah tekanan yang terjadi pada dinding pembuluh darah ketika darah mengalir. Tekanan darah yang normal bervariasi tergantung pada usia, jenis kelamin, dan kondisi kesehatan. Tekanan darah yang terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan masalah kesehatan.
- Tekanan udara: Tekanan udara adalah tekanan yang terjadi pada atmosfer akibat gravitasi Bumi. Tekanan udara yang tinggi dapat membantu mencegah pertumbuhan awan dan hujan, sedangkan tekanan udara yang rendah dapat menyebabkan cuaca buruk.
- Tekanan air: Tekanan air adalah tekanan yang terjadi pada air di dalam pipa atau wadah. Tekanan air yang tinggi dapat digunakan untuk memompa air ke tempat yang jauh atau tinggi, seperti mengalirkan air ke atas tangki air di atap rumah.
- Tekanan pada ban: Tekanan pada ban adalah tekanan yang terjadi pada ban kendaraan. Tekanan yang tepat pada ban akan membantu meningkatkan kinerja dan keamanan berkendara.
- Tekanan pada pompa: Tekanan pada pompa adalah tekanan yang terjadi pada fluida yang dipompa oleh pompa. Tekanan ini dapat digunakan untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lain, seperti memindahkan air dari sumur ke tangki atau memompa oli ke mesin.
Demikianlah penjelasan tentang faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah, semoga bermanfaat.
