Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan Hargabelanja.com

Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan

Diposting pada

Salah satu materi Fisika kelas 8 adalah Tekanan. Materi ini mempelajari tentang besarnya gaya yang bekerja per tiap satuan luas bidang tekan. Apa saja pengelompokan tekanan dalam ilmu Fisika dan bagaimana contoh soal tekanan? Ikuti terus pembahasan dalam artikel ini.

Pengertian Tekanan: Apa Sih Tekanan?

Apa itu tekanan? Berbincang mengenai definisi tekanan, tentunya kamu harus memilih dulu. Mau bicara tentang definisi tekanan versi KBBI atau Fisika? Oke, dua-duanya saja ya biar komplit.

Menurut KBBI, tekanan adalah suatu keadaan (hasil) atau kekuatan menekan. Lantas, apa itu tekanan dalam ilmu Fisika?

Dalam ilmu Fisika, tekanan diartikan sebagai gaya yang bekerja per satuan luas penampang / bidang tertentu. Meskipun kerap dihubungkan dengan benda padat, namun sebenarnya tekanan berlaku untuk zat cair dan gas pula lho. 

Lebih jelasnya, kami bahas di bawah. Tetapi, intip dulu contoh aplikasi tekanan dalam kehidupan sehari-hari berikut ini.

Contoh Penerapan Konsep Tekanan dalam Kehidupan Sehari-Hari

Contoh aplikasi tekanan cukup mudah ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja pada saat abang bakso mendorong gerobaknya. Itu merupakan contoh dari penerapan konsep tekanan. Tahu kenapa?

Pada saat mendorong gerobaknya, abang bakso memberikan gaya sebesar F melalui telapak tangannya sehingga gerobak tersebut bisa maju (terdorong) ke depan. Dengan demikian, gerobak menerima tekanan dari abang bakso. Apa lagi ya contoh lainnya? Bisa kamu sebutkan? 

  • Balon udara memanfaatkan prinsip tekanan zat gas untuk dapat terbang (naik) di udara.
  • Konstruksi bendungan memanfaatkan prinsip tekanan sehingga pada bagian bawah bendungan selalu dibuat lebih kokoh dan tebal dibandingkan bagian atas. Hal ini lantaran hukum tekanan air berikut: semakin dalam suatu titik, maka tekanannya semakin besar.
  • Pompa hidrolik memanfaatkan prinsip tekanan untuk dapat mengangkat benda berat (misalnya mobil) ke atas dengan sedikit gaya (F1). 
  • Beberapa contoh lain: proses pengangkutan air dari akar ke daun pada tumbuhan,  tekanan darah pada sistem peredaran darah manusia, tekanan gas pada pernapasan manusia, dan masih banyak lagi yang lainnya.

Wah, ternyata contoh dari penerapan tekanan sangat lekat dengan keseharian kita ya. Selanjutnya, mari menengok macam-macam tekanan. Masih ingat ketiga jenis tekanan yang kamu baca tadi? Agar semakin jelas, berikut kami sajikan pembahasan ketiga jenis tekanan tersebut lengkap dengan persamaan / rumusnya. Setelah ini, kerjakan contoh soal tekanan menggunakan rumus yang sudah kamu pelajari ya. Yuk, lanjut baca lagi!

Macam-Macam Tekanan dan Rumusnya 

Seperti yang telah dijelaskan, secara umum tekanan terbagi ke dalam 3 jenis, yakni tekanan zat padat, zat cair dan zat padat. Inilah penjelasan masing-masing jenis tekanan tersebut. 

Baca Ini Juga  5 Tips Memilih Kado Pernikahan

Tekanan Zat Padat 

Tekanan zat padat (Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan)

Tekanan zat padat merupakan tekanan yang bekerja per tiap satuan luas benda padat. Pada tipe tekanan ini, jika alas bidang tekannya semakin luas, maka tekanannya semakin kecil. 

Agar lebih mudah, kamu bisa membandingkan pisau lancip dengan pisau tumpul. Pisau lancip memiliki luas alas kecil. Oleh karena itu ketika digunakan memotong wortel, maka tekanan yang dihasilkan lebih besar. 

Tetapi, ketika kamu memotong wortel menggunakan pisau tumpul (dengan gaya yang sama besar), maka tekanan yang dihasilkan pisau tersebut kecil. Itu karena pisau tumpul memiliki luas alas / bidang lebih besar dibandingkan pisau lancip.

Dengan demikian, tekanan zat padat memiliki hubungan berbanding terbalik dengan luas alas / penampang. Untuk lebih jelasnya, kamu bisa melihat rumus tekanan zat padat berikut. 

Rumus

Rumus tekanan zat padat dalam artikel Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan Hargabelanja.com

Dengan keterangan berikut.

P = Tekanan (N/m^2 atau Pascal (Pa))

F = Gaya (satuan N)

A = Luas penampang / bidang (satuan m^2)

m = Massa (satuan kg)

g = Percepatan gravitasi (satuan m/s^2)

Untuk berlatih soal, kamu bisa mengakses Contoh Soal Tekanan Zat Padat dan Pembahasannya.

Tekanan Zat Cair (Hidrostatis)

Tekanan zat cair (Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan)

Tekanan zat cair merupakan tekanan yang disebabkan oleh gaya pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan di kedalaman tertentu. 

Kamu pernah berenang atau menyelam? Pada saat berenang maupun menyelam, sebenarnya tubuhmu merasakan gaya yang ada pada zat cair. Besarnya tekanan yang kamu rasakan berbeda lho pada saat kamu berenang dengan pada saat menyelam. 

Pada saat berenang, rasanya tubuh masih dapat bergerak dengan mudah. Tetapi ketika menyelam, pergerakan lebih terbatas dan kepalamu mulai terasa sakit. Tahukah kamu  kenapa bisa begitu? Itu karena tekanan zat cair memiliki aturan berikut:

Semakin dalam letak suatu benda / obyek di dalam air, maka tekanannya pun semakin besar. 

Jadi, ketika kamu menyelam maka tekanan yang kamu rasakan pun lebih besar dibandingkan saat berenang (berada di permukaan air).

Selain itu, ada hal unik lain tentang tekanan zat cair, yang mana tekanan zat cair berhubungan erat dengan hukum berikut: Hukum Archimedes, Hukum Pascal dan Hukum Bejana Berhubungan. Lalu, seperti apa rumus tekanan zat cair? 

Rumus

Rumus tekanan zat cair dalam artikel Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan Hargabelanja.com

Dengan keterangan berikut.

Ph = Tekanan zat cair (satuan N/m^2 atau Pascal (Pa))

ρ = massa jenis (satuan kg/m^3)

g = percepatan gravitasi (satuan m/s^2)

h = kedalaman (satuan m)

S = berat jenis zat cair (satuan N/m^3)

Untuk mempelajari lebih lanjut, kamu bisa mengerjakan contoh soal tekanan hidrostatis level mudah dan level medium

Tekanan Zat Gas

Tekanan zat gas (Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan)

Tekanan zat gas merupakan tekanan udara di tempat tertentu. Pada umumnya, pembahasan mengenai tekanan zat gas berfokus pada tekanan udara di tempat tertutup. Sehingga, kamu bakal bertemu banyak aplikasi Hukum Boyle, yakni digambarkan melalui rumus berikut.

Baca Ini Juga  300+ Akun FF Sultan Gratis No Hoax Tidak Terpakai

Rumus

Rumus tekanan zat gas dalam artikel Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan Hargabelanja.com

Untuk gas campuran, maka rumusnya:

Rumus tekanan zat gas dalam artikel Pengertian, Jenis dan Contoh Soal Tekanan Hargabelanja.com

Dengan keterangan berikut.

P = tekanan zat gas 

V = volume 

P1 = tekanan udara pada mulanya

V1 = volume udara pada mulanya

P2 = tekanan udara pada saat akhir

V2 = volume udara pada saat akhir

Kamu bisa terapkan rumus ini pada contoh soal tekanan zat gas.

Contoh Soal Tekanan Zat Padat, Cair dan Gas

Kamu telah menyimak pengertian dan jenis tekanan, kini saatnya berlatih soal. Tersedia 3 soal yang bisa kamu kerjakan, terdiri dari 1 contoh soal tekanan zat padat, 1 contoh soal tekanan zat cair dan 1 contoh soal tekanan zat gas. Masing-masing soal dilengkapi dengan pembahasan sehingga bisa dijadikan bahan pembelajaran.

Melalui sesi latihan soal ini, kamu dapat meningkatkan pemahamanmu tentang konsep tekanan serta dapat mengaplikasikan wawasan yang kamu ketahui untuk menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan tekanan. Baik, mari kita mulai!

Contoh Soal Tekanan Zat Padat

Baki mendorong gerobak dengan kedua tangannya dan membutuhkan gaya sebesar 90 Newton. Jika luas telapak tangan adalah 150 cm^2 maka berapakah tekanan yang diberikan Baki pada gerobak tersebut?

Pembahasan

Untuk menjawab soal ini, maka kamu dapat menggunakan rumus P = F / A. Tetapi, ada yang perlu diteliti lebih jauh nih, yakni bagian luas telapak tangan. 

Seperti yang telah dijelaskan di soal, bahwa Baki menggunakan kedua tangannya untuk mendorong gerobak tersebut, sementara luas yang diketahui hanyalah luas 1 telapak tangan. Jadi, kamu perlu mengkalikannya dengan 2 sehingga: 150 cm^2 x 2 = 300 cm^2 atau sama dengan 0,03 m^2. 

Baiklah, kamu bisa memasukkan nilainya:

P = 90 N / 0,03 m^2 = 3.000 N/m^2

Jadi, tekanan yang diberikan Baki pada gerobak adalah sebesar 3.000 N/m^2.

Contoh Soal Tekanan Zat Cair 

Perhatikan gambar berikut. 

Jika terdapat lubang A, B dan C seperti pada gambar, maka manakah yang mengucurkan air paling jauh? (kedalaman A = 50 cm, kedalaman B = 100 cm dan kedalaman C = 150 cm)

Pembahasan

Berbekal konsep tekanan zat cair yang telah dibahas, kamu mungkin sudah dapat mengetahui jawabannya. Jadi, lubang C-lah yang berkemungkinan mengucurkan air paling jauh. Itu karena: semakin dalam letak suatu benda / obyek di dalam air, maka tekanannya pun semakin besar.

Namun, jika kamu dapat memperkuat jawaban tersebut dengan hasil perhitungan, maka hasilnya jauh lebih baik.Jawabanmu akan memiliki kekuatan yang lebih kokoh. Berikut caranya:

Ph = ρ . g . h

Sekarang, masukkan nilainya. Seperti yang tertera di soal, massa jenis air (ρ) = 1000 kg/m^3, gravitasi = 9,8 m/s^2, kedalaman A = 50 cm, kedalaman B = 100 cm dan kedalaman C = 150 cm.

Untuk kedalaman, ubah dulu ke dalam satuan meter sehingga kedalaman A, B dan C berturut-turut adalah 0,5 m, 1 m dan 1,5 m. Selanjutnya, hitung tekanan untuk lubang A:

Baca Ini Juga  Jasa Pasang Parabola Mini dan Jaring Purwokerto Murah dan Berkualitas

Ph = 1000 . 9,8 . 0,5 

Ph = 4.900 Pa

Kemudian, hitung tekanan pada lubang B:

Ph = 1000 . 9,8 . 1 

Ph = 9.800 Pa

Lalu, hitung tekanan pada lubang C:

Ph = 1000 . 9,8 . 1,5

Ph = 14.700 Pa

Dapat kamu lihat bahwa lubang C mendapatkan tekanan paling besar diantara lubang lainnya. Secara otomatis, lubang C mengeluarkan air paling jauh karena mendapat tekanan cukup besar dari air yang ada di dalam bak. Jadi, sudah tidak bingung lagi ya?

Contoh Soal Tekanan Zat Gas

Baki ingin membuat tekanan gas ideal dalam ruang tertutup menjadi tiga kali semula pada saat volume dijaga tetap. Langkah apa yang harus Baki lakukan?

Pembahasan

Untuk menyelesaikan soal yang berkaitan dengan volume, tekanan, suhu dan jumlah partikel suatu gas, maka kamu dapat menggunakan persamaan gas ideal. Dari semua hukum gas, semua pernyataan tersebut bisa kamu ringkas sehingga menghasilkan:

P . V = n . R . T

V = n . R . T / P

Dengan keterangan berikut.

P = tekanan gas (satuan atm)

V = volume gas (satuan L)

n = mol gas (satuan mol)

R = konstanta gas (0,082 atmL/molK)

T = suhu / temperatur (satuan K)

Nilai V1 = V2, maka kamu memperoleh perbandingan berikut:

n1 . T1 / P1 = n2 . T2 / P2

Pada soal, Baki ingin tekanan akhir (P2) = 3x tekanan awal (P1), sehingga:

P2 = 3P1

n1 . T1 / P1 = n2 . T2 / 3P1

3n1 . T1 = n2 . T2

Berdasarkan perbandingan tersebut, maka untuk membuat perbandingan itu tetap berlaku yang bisa dilakukan adalah membuat hasil kali n2 . T2 = 3 dari nilai awal. Sehingga, pernyataan yang tepat pada soal adalah meningkatkan jumlah molekul gas menjadi 2x lipat dan temperatur sistem menjadi 3/2x semula karena:

2n1 . 3/2T1 = 3n1 . T1

Hal ini memenuhi:

3n1 . T1 = n2 . T2

That’s A Wrap!

Nah teman-teman, contoh soal tekanan di atas menjadi pamungkas artikel ini. Selamat ya, kamu telah mempelajari materi tekanan dan mengenal berbagai jenis tekanan. Kamu juga telah mengerjakan contoh soal tekanan. Apakah pembahasan pada soal-soal tersebut membantu kamu dalam memahami materi Tekanan dengan lebih baik? 

Pada dasarnya, materi tekanan tidak sulit untuk dipahami. Namun, kamu perlu rutin berlatih soal agar semakin memahami materi ini . Jangan ragu bertanya pada guru jika kamu merasa bingung ya. Ingat, malu bertanya sesat di jalan. Sampai jumpa di artikel berikutnya, guys!