Secara umum, tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas bidang tekan.
Apabila kamu mendorong uang logam di atas sebuah plastisin, maka kamu telah memberikan gaya pada uang logam tersebut. Besarnya tekanan uang logam pada plastisin, tergantung seberapa besar gaya yang kamu berikan dan juga luas bidang tekan uang logam tersebut.
Berdasarkan percobaan ini, maka dapat disimpulkan bahwa ada dua faktor yang dapat mempengaruhi tekanan pada za padat, yaitu gaya dan luas permukaan bidang tekan.
Secara matematis, hubungan antara tekanan, gaya, dan luas bidang tekan dapat dituliskan sebagai berikut.
dengan: p = tekanan (N/m2 ) F = gaya tekan (N) A = luas bidang (m2)
Konsep tekanan sama dengan penyebaran gaya pada luas suatu permukaan benda. Apabila gaya yang diberikan pada suatu benda semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan juga bertambah besar. Antara gaya dengan tekanan berbanding lurus.
Sebaliknya, semakin luas permukaan suatu benda, maka tekanan yang dihasilkan semakin kecil Antara luas permukaan bidang tekan dengan tekanan memiliki perbandingan terbalik.
Contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
1. Kapak
Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan dalam membelah kayu. Memotong kayu dengan mata kapak yang tajam akan sedikit mengeluarkan tenaga dibandingkan kapak yang tumpul dengan gaya yang sama. Kapak yang baik adalah yang memiki luas permukaan kapak yang kecil.
2. Sepatu salju
Orang-orang yang tinggal di daerah bersalju secara tidak langsung telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka sudah memiliki pemikiran untuk membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju dengan tujuan memudahkan mereka berjalan di atas salju.
3. Sirip ikan
Sirip ikan yang lebar akan memungkinkan ikan bergerak dalam air dengan bebas dan linca. Hal ini disebabkan karena ikan memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip tersebut memberikan tekanan yang besar ke air ketika digerakkan, sehingga ikan memperoleh gaya dorong air sebagai reaksinya.
Tekanan pada zat padat merupakan ilustrasi yang nyata untuk dapat memahami pengertian tekanan. Coba sejenak kalian amati bentuk-bentuk gigi dibawah ini.
Jika kalian amati lebih lanjut bentuk-bentuk gigi tersebut, kalian akan melihat bahwa kedalaman bekas gigitan antara gigi geraham, gigi taring dan gigi seri yang memiliki ukuran relatif sama, akan berbeda. Kedalaman bekas gigitan yang ditimbulkan menunjukkan adanya tekanan yang diberikan oleh berat ketiga macam gigi ini terhadap buah apel yang dimakannya. Lalu, mengapa kedalaman bekas gigitan antara gigi geraham, gigi taring dan gigi seri yang ukurannya relatif sama memiliki kedalaman yang berbeda? Untuk menjawab hal ini, coba kalian amati video berikut ini:
Permukaan gigi geraham bentuknya agak membesar pada bagian atas dengan permukaan brgelombang dan lebih lebar karena berfungsi untuk mengunyah makanan sehingga tekanan yang digunakan lebih kecil, gigi seri bentuknya menyerupai pahat dan lebih sempit dibanding gigi geraham karena berfungsi untuk memotong makanan sehingga tekanan yang digunakan lebih besar dibandingkan gigi geraham, sedangkan gigi taring bentuknya runcing dan lebih sempit dibanding gigi seri karena berfungsi untuk merobek makanan sehingga tekanan yang digunakan lebih besar dibandingkan gigi seri. Jika kita bandingkan, maka dapat dikatakan bahwa gigi geraham memiliki luas permukaan yang lebih besar dari gigi seri dan gigi taring. Hal inilah yang menyebabkan kedalaman gigitan gigi itu berbeda. Selain tekanan, uraian di atas menyebutkan besaran lain, yaitu luas permukaan dan berat. Dari dua besaran inilah kita dapat membuat definisi tentang tekanan yang tentunya sesuai dengan ilustrasi di atas.
Tekanan didefinisikan sebagai besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Tekanan merupakan besaran skalar karena tidak memiliki arah tertentu. Tekanan dinotasikan dengan huruf P. Definisi tekanan ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan: P = tekanan (N/m2 atau Pascal) F = gaya (N) A = luas permukaan (m2) m = massa benda (kg) g = percepatan gravitasi (m/s2) (g=10 m/s2)
Tekanan adalah besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Definisi ini pertama kali ditemukan oleh Blaise Pascal. Untuk menghargainya, satuan tekanan dalam sistem internasional, yaitu N/m2 disebut juga Pascal. Dari rumusan tersebut, dapat diketahui bahwa: 1. Makin besar gaya tekan yang diberikan, makin besar tekanan yang dihasilkan. 2. Makin kecil luas permukaan bidang tekan, makin besar tekanan yang dihasilkan.
Prinsip tekanan pada zat padat yang lain banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada sepatu sepak bola. Sol sepatu sepak bola dibuat tidak rata (berupa tonjolan-tonjolan) untuk memperbesar gaya tekan terhadap tanah. Semakin besar gaya tekan yang kita berikan pada tanah, membuat kita semakin kokoh berdiri dan berlari dengan lebih cepat, bahkan saat hujan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar