TEKANAN ZAT PADAT

TEKANAN ZAT PADAT

Dalam fisika kita akan belajar tekanan pada zat padat, tekanan pada zat cair dan tekanan pada zat gas. Dalam pembahasan kali ini hanya akan diuraikan tentang tekanan pada zat padat.

Rumus tekanan zat padat
Dalam fisika tekanan diartikan sebagai banyaknya gaya yang bekerja pada setiap bidang luas. Tekanan dirumuskan :
P = F/A
Dimana :
P = tekanan (Pa / atau N/m2)
F = gaya (N)
A = luas permukaan (m2)

Dari persamaan di atas terlihat bahwa tekanan sebanding dengan gaya yang diberikan dan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Semakin besar gaya yang bekerja maka tekanan juga akan semakin besar tetapi semakin besar luas permukaan maka tekanan akan semakin kecil.

Jika ada ayam dan itik berjalan bersama di atas lumpur, dengan menganggap gaya ayam dan itik besarnya sama. Jika kita amati maka
bekas kaki

ayam lebih dalam daripada bekas kaki itik ? hal ini karena luas permukaan kaki ayam lebih kecil daripada luas permukaan kaki itik sehingga tekanan kaki ayam lebih bear dari tekanan kaki itik. Begitupun dengan bekas kaki yang menggunakan sepatu hak tinggi akan lebih dalam jika dibandingkan dengan sepatuyang alasnya datar, jika keduanya berjalan di atas lumpur dengan gaya yang sama.

Aplikasi tekanan dalam kehidupan sehari-hari :
1. Jarum dan paku di buat runcing pada bagian ujungnya
2. Mata kapak maupun mata pisau dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga mudah digunakan saat membelah atau memotong. Orang yang memotong daging menggunakan ujung pisau yang tumpul akan lebih banyak mengeluarakan tenaga jika dibandingkan memotong dengan menggunakan ujung pisau yang tajam dengan gaya yang sama.
3. Sirip ikan yang lebar memudahkan ikan bergerak dalam air. Sirip yang lebar mengakibatkan tekanan yang diberikan air tehadap sirip ikan besar sebagai reaksinya ikan mendapat gaya dorong air.
4. Alas sepatu salju dibuat lebar pada bagian alasnya. Hal ini bertujuan untuk memperkecil tekanan ketika berjalan di atas salju.

Contoh soal tekanan zat padat :
1. Chacha memakai sepatu hak lancip, jika massa chacha 30 kg dan tekanan yang diberikan chacha pada lantai 1500 N/m2. Hitung luas permukaan sepatu chacha !
Diketahui :
m : 30 kg
F = mg = 30(10) = 300 N
P = 1500 N/m2
Ditanya :
A . . . ?
Jawab :
P = F/A
1500 = 300/A
A = 1/5 m2

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. 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.

Sumber :

http://www.informasi-pendidikan.com/2014/12/tekanan-zat-padat.html

https://prodiipa.wordpress.com/kelas-viii/tekanan-dalam-tubuhku/tekanan-pada-zat-padat/