Konsep Tekanan Pada Zat Padat

- Mamahami rumus dan konsep tekanan pada zat padat. Apa yang dimaksud dengan tekanan? Tekanan yaitu besaran fisika yang menyatakan besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda persatuan luas. Tekanan dihasilkan saat sebuah gaya bekerja dalam arah tegak lurus terhadap permukaan datar. Ketika sebuah gaya bekerja tegak lurus terhadap suatu bidang datar, maka gaya tersebut akan menghasilkan tekanan yang besarnya sebanding dengan gaya yang diberikan.

Secara sederhana, kita sanggup mengartikan tekanan sebagai besarnya beban yang diterima benda persatuan luasnya.

Jika dalam luasan area 1 m2 bekerja gaya sebesar 1 N, maka besar tekanan yang dihasilkan yaitu 1 N/m2. Artinya, tiap 1 m2 mengalami beban sebesar 1 N.

Besarnya tekanan yang dihasilkan oleh suatu gaya berbanding lurus dengan besar gaya tersebut dan berbanding terbalik dengan luas tempat dimana gaya itu bekerja.

Itu artinya, ada dua besaran yang menghipnotis nilai tekanan yang harus kita perhatikan. Besaran tersebut yaitu gaya dan luas bidang sentuh.

#1 Rumus Dasar Tekanan

Secara matematis, besar tekanan yang dihasilkan zat padat sama dengan hasil bagi gaya dengan luas permukaan bidang sentuh.
P = F/A

Keterangan :
P = besar tekanan yang dihasilkan (N/m2)
F = gaya yang bekerja (N)
A = luas permukaan bidang tekan (m2).

Dari rumus di atas, sanggup Sobat Tafsi lihat bahwa tekanan sebanding dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas bidang sentuh.

Semakin besar gaya yang bekerja, maka semakin besar tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin luas bidang sentuhnya, semakin kecil tekanannya.

Kalau dilihat, rumus tekanan ini memang sangat sederhana dan gampang diingat. Akan tetapi, tidak sedikit murid yang keliru memahami rumus ini.

Sebagian murid salah mengartikan luas bidang sentuh sebagai luas permukaan di mana benda diletakkan atau gaya bekerja.

Padahal, seringkali luas bidang sentuh tidak sama dengan luas permukaan bidang dimana gaya tersebut bekerja.

Misalnya, sebuah kubus yang panjang sisinya 0,2 m, diletakkan di atas meja yang luas permukaannya 2 m2.

Untuk memilih besar tekanan yang dihasilkan benda tersebut, sebagian murid memakai luas permukaan meja sebagai luas bidang sentuh.

Padahal, yang dimaksud dengan luas bidang sentuh yaitu luas ganjal kubus yang bersentuhan dengan permukaan meja.

Jadi, luas bidang sentuh untuk perkara ini sama dengan luas ganjal kubus yaitu 0,04 m2 bukan luas permukaan mejanya.

#2 Gaya Berat dan Luas Bidang Tekan

Jika sebuah benda bermassa m diletakkan di atas bidang datar, maka tekanan yang dihasilkan oleh benda tersebut akan sebanding dengan berat benda itu.

Dengan demikian, rumus tekanan yang dibahas di atas sanggup juga diubah menjadi:
P =  = m . g 
A A

Keterangan :
P = besar tekanan yang dihasilkan (N/m2)
W = gaya berat benda (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
A = luas ganjal benda (m2).

Seperti yang telah dijelaskan di atas, yang dimaksud dengan luas bidang sentuh yaitu luas ganjal benda yang bersentuhan dengan permukaan meja atau lantai.

Nah, dengan menganggap bahwa seluruh bab ganjal benda bersentuhan dengan permukaan bidang datar, maka luas bidang sentuh sama dengan luas ganjal benda.

 Mamahami rumus dan konsep tekanan pada zat padat KONSEP TEKANAN PADA ZAT PADAT


Nah, pada gambar di atas sanggup Sobat Tafsi lihat ada dua benda yang diletakkan di atas sebuah meja. Keduanya mempunyai massa dan luas ganjal yang berbeda.

Berdasarkan rumus tekanan, maka tekanan yang dihasilkan oleh benda pertama adalah:
⇒ P1 = W1/A1

Sedangkan besar tekanan yang dihasilkan oleh benda kedua adalah:
⇒ P2 = W2/A2

Keterangan :
A1 = luas ganjal benda pertama (m2)
A2 = luas ganjal benda kedua (m2)
W1 = berat benda pertama (N)
W2 = berat benda kedua (N).

Dengan ilustrasi tersebut, biar Sobat Tafsi sanggup memahami cara memilih tekanan yang dihasilkan oleh benda padat.

#3 Pengaruh Luas Alas terhadap Tekanan

Selanjutnya, mari kita lihat imbas luas ganjal terhadap tekanan yang dihasilkan oleh suatu benda.

Dari rumus dasar tekanan, kita sanggup mengetahui bahwa tekanan berbanding terbalik dengan luas ganjal benda.

Makin besar luas alasnya, maka semakin kecil tekanan yang dihasilkan.

Lalu, apakah sebuah benda selalu menghasilkan tekanan yang sama untuk massa yang sama?

Jawabannya yaitu tidak.

Sebuah benda (beratnya tetap) tidak selalu menghasilkan tekanan yang sama. Itu alasannya yaitu besar tekanan tergantung pada bagaimana benda itu diposisikan.

Sebagai contoh, mari kita ambil benda berbentuk balok.

 Mamahami rumus dan konsep tekanan pada zat padat KONSEP TEKANAN PADA ZAT PADAT

Sebuah benda yang berbentuk balok mempunyai 6 bidang atau sisi. Keenam sisi tersebut yaitu sisi bawah, sisi atas, sisi kiri, sisi kanan, sisi depan, dan sisi belakang.

Dari gambar di atas sanggup Sobat Tafsi lihat bahwa luas sisi bawah sama dengan luas sisi atas, luas sisi kiri sama dengan luas sisi kanan, dan luas sisi depan sama dengan luas sisi belakang.

Itu artinya, untuk benda berbentuk balok, ada 3 variasi posisi yang sanggup kita lakukan, yaitu:
1). Sisi bawah atau sisi atas sebagai alasnya
2). Sisi kiri atau sisi kanan sebagai alasnya
3). Sisi depan atau sisi belakang sebagai alasnya.

Nah, untuk benda berbentuk balok yang panjang, lebar, dan tingginya berbeda, maka akan ada tiga kemungkinan luas alas, yaitu A1, A2, dan A3 ibarat terlihat pada gambar di atas.

Karena ada tiga kemungkinan cara meletakkan benda, maka satu benda berbentuk balok sanggup menghasilkan 3 nilai tekanan yang berbeda.

Jika yang menajdi ganjal yaitu sisi bawah atau sisi atas, maka tekananya:
⇒ P = W/A1

Jika yang menjadi ganjal yaitu sisi kiri atau sisi kanan, maka tekanannya:
⇒ P = W/A2

Jika yang menjadi ganjal yaitu sisi depan atau sisi belakang, maka tekanannya:
⇒ P = W/A3

Nah, dari ketiga kemungkinan posisi tersebut, posisi manakah yang menghasilkan tekanan terbesar?

Karena tekanan berbanding terbalik dengan luas alas, maka posisi yang menghasilkan tekanan terbesar yaitu posisi dengan luas ganjal terkecil.

Pada gambar, kebetulan luas ganjal yang paling kecil yaitu luas kedua (A2).

Itu artinya, posisi yang menghasilkan tekanan terbesar yaitu posisi benda dengan sisi kiri atau sisi kanan sebagai alas.

Demikian pembahasan singkat mengenai konsep tekanan pada zat padat yang sanggup edutafsi bagikan. Semoga bermanfaat untuk aktivitas belajar.

Jika materi berguru ini bermanfaat, bantu edutafsi ya membagikannya kepada teman-teman Kalian melalui tombol share sosial media yang kalian punya.

Kalau Sobat Tafsi masih galau atau belum paham dengan konsep tekanan di atas, share pertanyaan kalian di komentar, kami akan mencoba menjelaskan lagi.

Untuk materi berguru fisika smp lainnya, Sobat sanggup melihatnya di hidangan materi berguru fisika atau melalui tombol kategori Fisika Sekolah Menengah Pertama di bawah ini.