IPA 8 : TEKANAN ZAT PADAT

Assalamualaikum wrwb....

Selamat pagi, selamat bertemu kembali dengan pelajaran IPA di semester genap...

Kali ini kita akan mempelajari tentang TEKANAN ZAT.

Tekanan sangat berhubungan dengan gaya dan luas permukaan benda. Gaya adalah tarikan atau dorongan, gaya dapat mengubah bentuk, arah, dan kecepatan benda. Dalam buku Chemistry: Understanding Substance and Matter (2015) karya Russell Kuhtz, pengertian tekanan zat adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya per satuan luas. Gaya yang dimaksud merupakan gaya tegak lurus dengan permukaan suatu obyek. Apabila seseorang mendorong uang logam di atas sebuah plastisin, maka seseorang harus memberikan gaya pada uang logam tersebut. Besarnya tekanan uang logam pada plastisin tergantung seberapa besar gaya yang diberikan dan luas bidang tekanan uang logam. 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.

Tekanan dibedakan menjadi 3 :

1. Tekanan Zat Padat

2. Tekanan Zat Cair

3. Tekana n Zat Gas

Pada pertemuan kali ini akan kita pelajari Tekana Zat padat.

TEKANAN ZAT PADAT

Siapa yang pernah menggantungkan jam dinding atau menggantungkan bingkai foto? Nah, kalau pernah, kamu tahu nggak, kenapa sih paku yang menahan bingkai fotomu bisa menancap dan menembus pada tembok yang tebal?

Betul banget! Hal itu dikarenakan adanya tekanan pada paku. Tekanan adalah perbandingan antara jumlah gaya yang diberikan pada benda dengan luas permukaan benda. Jadi, ketika ujung paku yang memiliki permukaan runcing ditempelkan ke dinding, kemudian gaya yang kamu berikan pada paku cukup besar, maka tekanan yang dihasilkan akan besar. Tekanan yang besar ini akan membuat dinding jadi berlubang.

Ada pertanyaan menarik, nih! Coba deh lihat gambar paling atas pada artikel ini. Menurutmu, apa yang akan terjadi jika yang dipukul adalah bagian yang runcing, apakah bagian datar pada paku dapat menembus tembok?

Ya susah dong, nggak akan bisa nembus.

Well, that’s right! Kamu bakal kesulitan untuk mendorong bagian datar paku agar paku tersebut bisa menembus tembok. Percaya deh, mau sekuat apapun kamu memukulnya, temboknya akan sulit untuk berlubang. Hal itu karena tekanan yang diberikan pada bagian runcing paku lebih besar dibandingkan tekanan pada bagian datar yang menempel pada tembok. Hmm, kenapa ya? Kok bisa? Hal ini karena terdapat tekanan zat padat pada paku tersebut.

Seperti yang kita tahu, bagian ujung paku yang datar memiliki ukuran permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan bagian ujung paku yang kecil. Nah, ketika area mengecil, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin membesar dan ketika area membesar, maka tekanan yang dihasilkan akan mengecil. Maka, menggunakan paku untuk melubangi dinding dengan ujung yang runcing, jauh lebih mudah dibandingkan menggunakan bagian datarnya. Hal ini dikarenakan luas permukaan bagian runcing lebih kecil daripada bagian datar, sehingga tekanan yang diberikan terhadap tembok akan lebih besar

Kalau masih bingung, kita lakukan percobaan ini yuk.

Yup, sakit, kan? Ketika batang korek api kamu tekan di antara ibu jari dan telunjuk, kamu akan merasakan sakit di bagian ibu jari dan telunjuk. Ketika tekanan ditambah, rasa sakit pun semakin bertambah. Tetapi, ujung korek api dengan gumpalan, memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung satunya. Hmm, kok bisa, ya?

Berdasarkan percobaan di atas, kamu memberikan gaya yang sama pada kedua ujung korek api, tetapi gaya yang diberikan korek api pada ibu jari dan telunjukmu berbeda. Hal ini disebabkan karena perbedaan luas permukaan antara kedua ujung korek api tersebut.

Ujung korek api yang mempunyai gumpalan memberikan tekanan yang relatif kecil daripada ujung korek api yang tidak mempunyai gumpalan. Semakin kecil luas permukaan tempat gaya bekerja, semakin besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Jadi, ada perbandingan terbalik antara tekanan dan luas permukaan.

Nah, ketika kamu menambah gaya jepit pada kedua ujung korek api, kamu akan merasakan tekanan yang semakin besar dari kedua ujung korek api. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar gaya yang bekerja, semakin besar tekanannya. Jadi ada perbandingan lurus antara gaya dan tekanan.

Sekarang coba jawab pertanyaan ini, ya.

Jawabannya yang mana, ya?

Yup, betul jawabannya D. Kenapa jawabannya D?

Seperti halnya paku di atas tadi, tekanan paling besar terdapat pada benda nomor 4. Dari rumus tekanan P=F/A, Kita telah belajar bahwa untuk gaya yang sama, semakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Sementara semakin besar luas permukaan, semakin kecil tekanan yang dihasilkan. Maka, tekanan yang paling besar diakibatkan oleh benda dengan luas permukaan paling kecil.

Gimana? Mudah kan? Satu soal lagi ,ya!

Yuk, kita cocokan jawabannya.

Kita ketahui, gaya tekan = F = 90 Newton dan luas telapak tangan = A = 150 cm² = 0,015 m². Berapakah tekanan kubus = P = ?

Jadi, jawabannya A. 3000 N/m².

Selesai deh! Gimana? Mudah kan menghitung tekanan pada zat padat? Oh ya, dalam kehidupan sehari-hari, secara nggak sadar kamu juga menerapkan konsep tekanan zat padat, lho.

Sekian pelajaran hari ini.....

pada pertemuan berikutnya kita lanjut memp[elajari tekanan zat cair yaaa....

Tetap semangat, jaga protokol kesehatan, semoga sehat selalu....

Wassalamualaikum wrwb.