Tekanan Zat: Padat, Cair & Gas — Rumus, Contoh & Penerapan
Kenapa pisau harus diasah agar tajam? Kenapa sepatu salju membuatmu tidak tenggelam di salju? Jawabannya ada di satu konsep: tekanan.
Tekanan adalah besar gaya yang bekerja pada setiap satuan luas permukaan. Semakin kecil luas permukaan dengan gaya yang sama, semakin besar tekanannya.
P = tekanan (N/m² atau pascal, Pa)
F = gaya (newton, N)
A = luas permukaan (m²)
Tekanan pada Zat Padat
- Pisau tajam (luas kecil) memudahkan memotong
- Paku runcing mudah menembus kayu
- Sepatu salju berpermukaan lebar mencegah tenggelam
- Ban truk lebih lebar agar tidak amblas di tanah lunak
Jawab: P = 100 ÷ 2 = 50 Pa.
Tekanan Hidrostatis (Zat Cair)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g = gravitasi (10 m/s²)
h = kedalaman (m)
Tekanan hidrostatis bertambah seiring kedalaman. Itulah kenapa telingamu sakit saat menyelam dalam-dalam, dan bendungan dibuat lebih tebal di bagian bawah.
Hukum Pascal
- Dongkrak hidrolik
- Rem hidrolik mobil
- Kursi gigi (kursi pasien) hidrolik
- Mesin pengangkat mobil di bengkel
Hukum Archimedes
Benda tenggelam jika massa jenisnya lebih besar dari zat cair, melayang jika sama, dan mengapung jika lebih kecil. Kapal baja bisa mengapung karena rongganya membuat massa jenis rata-ratanya kecil.
Tekanan pada Gas
Tekanan udara (atmosfer) menurun seiring ketinggian. Alat pengukur tekanan udara disebut barometer, sedangkan manometer mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup. Hukum Boyle: pada suhu tetap, tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya (P₁V₁ = P₂V₂).
| Konsep | Rumus | Contoh Alat |
|---|---|---|
| Tekanan zat padat | P = F/A | Pisau, paku |
| Hidrostatis | Ph = ρgh | Bendungan, penyelam |
| Hukum Pascal | F1/A1 = F2/A2 | Dongkrak hidrolik |
| Hukum Archimedes | Fa = ρ·g·V | Kapal, balon udara |
Kesimpulan
Tekanan menghubungkan gaya dan luas permukaan. Di zat cair ada tekanan hidrostatis, hukum Pascal, dan Archimedes; di gas ada hukum Boyle. Hafalkan rumusnya dan kaitkan dengan alat-alat sehari-hari agar mudah diingat.