BAHAN AJAR TEKANAN

Tekanan merupakan besarnya gaya persatuan luas. Satuan dari tekanan adalah N/.

Tekanan pada zat padat

            Ketika kita memotong buah dengan pisau yang tajam, akan terasa lebih mudah daripada dengan menggunakan pisau yang tumpul. Kenapa hal ini bisa terjadi? Tanpa sadar, konsep tekanan sangat berpengaruh di sini, khususnya tekanan pada zat padat.

Konsep tekanan identik dengan gaya, gaya selalu menyertai pengertian tekanan. Tekanan yang besar dihasilkan dari gaya yang besar pula, sebaliknya tekanan yang kecil dihasilkan dari gaya yang kecil. Dari pernyataan di atas dapat dikatakan bahwa tekanan sebanding dengan gaya. Mari kita lihat orang memukul paku sebagai contoh. Orang menancapkan paku dengan gaya yang besar menghasilkan paku yang menancap lebih dalam dibandingkan dengan gaya yang kecil.

Pengertian tekanan tidak cukup sampai disini. Terdapat perbedaan hasil tancapan paku bila paku runcing dan paku tumpul. Paku runcing menancap lebih dalam dari pada paku yang tumpul walaupun dipukul dengan gaya yang sama besar. Dari sini terlihat bahwa luas permukaan yang terkena gaya berpengaruh terhadap tekanan. Luas permukaan yang sempit/kecil menghasilkan tekanan yang lebih besar daripada luas permukaan yang lebar. Artinya tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan.

Penjelasan di atas memberikan bukti yang sangat nyata pada pengertian tekanan. Jadi, tekanan dinyatakan sebagai gaya per satuan luas.

            Contoh lain yaitu ketika ketika kita mendorong paku di atas plastisin, berarti kita telah memberikan gaya pada paku. Besarnya tekanan paku pada plastisin bergantung pada besarnya dorongan (gaya) yang diberikan dan luas bidang tekannya. Semakin besar gaya tekan yang diberikan, semakin besar pula tekanan yang terjadi. Namun, semakin besar luas bidang tekan suatu benda maka semakin kecil tekanan yang terjadi. Dengan demikian, tekanan berbanding lurus dengan gaya tekan dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekan. Secara matematis, besaran tekanan dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut.

dengan :

P = tekanan (N/)

F = gaya tekan (N)

A = luas bidang ()

Satuan tekanan dalam sistem internasional (SI) adalah N/ . Satuan ini juga disebut pascal (Pa).

1 Pa = 1 N/

Satu Pascal (1 Pa) adalah tekanan yang dilakukan oleh gaya satu Newton pada luas permukaan satu meter persegi.

Tekanan 1 Pa sangat kecil, kira-kira sama dengan tekanan yang dikerjakan oleh uang kertas rupiah yang diam mendatar di atas meja. Ilmuwan lebih sering menggunakan Kilopascal (1 KPa=1000 Pa).

Penerapan Konsep Tekanan dalam Keseharian

1.    Paku dibuat runcing agar memperbesar gaya dengan luas penampang yang kecil.

2.    Kaki bebek mempunyai selaput dengan tujuan agar memudahkannya berjalan di tanah berlumpur, dengan luas permukaan kaki yang besar untuk memperkecil tekanan.

3.    Alat alat seperti kampak, pisau dan jarum sengaja dibuat dengan memperkecil luas bidang tekannya untuk mendapatkat tekanan yang jauh lebih besar.

4.    Ukuran telapak kaki gajah besar, dikarenakan gajah memiliki gaya berat yang cukup besar, kira-kira 10.000 Newton (massanya kira-kira 1 ton=1000 kg). ketika gajah melangkah, seluruh beratnya hanya ditopang oleh salah satu telapak kakinya. Jika telapak kaki gajah kecil, maka tekanannya pada tanah sangat besar. Ini menyebabkan gajah sukar berjalan di atas tanah. Dengan ukuran telapak kaki gajah yang besar, luas bidang sentuh dengan tanah menjadi lebih besar, dan tentu saja tekanan gajah pada tanah menjadi lebih kecil. Ini menyebabkan gajah lebih mudah berjalan di atas tanah.

5.    Untuk bergerak di atas salju, lebih baik menggunakan sepatu tapak salju daripada sepatu luncur. Hal ini dikarenakan sepatu tapak salju mempunyai luas bidang sentuh yang sangat kecil sehingga dapat memperbesar tekanan dan lebih mudah berjalan di atas salju tanpa terpeleset.