Tekanan

Pengertian Tekanan

Sepatu hak tinggi mempunyai luas bidang sentuh yang lebih kecil dari pada sepatu dengan hak lebar. Hal ini mengakibatkan kedua tungkai memperoleh beban yang cukup besar untuk menopang berat tubuh.

Seluruh siswa kelas 8 dimanapun kamu berada, yuuk… kita belajar lagi. Kali ini saya akan membahas tentang tekanan. Tekanan berhubungan dengan gaya. Sebagaimana yang kamu tahu dari pelajaran sebelumnya, gaya dapat didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan. Apa pengaruh gaya terhadap permukaan benda? Apakah yang dimaksud dengan tekanan? Coba kamu perhatikan uraian di bawah ini!

Bagaimana rasanya ketika kamu harus menggunakan sepatu hak tinggi? Nah, ketika kamu berdiri, semakin lama kakimu akan terasa pegal dan sakit bukan ? Sepatu/sendal “teplek” yaitu sepatu/sendal yang permukaannya lebar, memang lebih nyaman untuk kaki. Apa sebabnya ?

Selaput di kaki bebek memberikan luas bidang tekan yang besar untuk mengurangi tekanan di tanah akibat berat tubuhnya.

Seperti halnya gajah, hewan-hewan besar memiliki luas telapak kaki yang cenderung lebar.

Perhatikan juga kendaran berat yang digunakan untuk memperbaiki jalan. Alat berat tersebut digunakan untuk memadatkan jalan sebelum dilapisi aspal. Mengapa untuk meratakan jalan digunakan alat berat?

Contoh lain, jika kamu pernah melihat unta dan gajah, kamu akan mengetahui bahwa telapak kaki unta maupun gajah bentuknya melebar. Begitu pula dengan kaki bebek yang memiliki selaput. Apa gunanya kaki unta, gajah maupun kaki bebek berbentuk demikian? Jawaban singkatnya, semua contoh di atas ada hubungannya dengan tekanan. Bagaimana penjelasan fisikanya ?

Gaya yang terdapat pada luas permukaan benda  itulah yang dinamakan tekanan. Jadi tekanan terjadi sebagai akibat adanya gaya terhadap bidang sentuh permukaan benda. Dalam fisika tekanan dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut :

Jika benda berada di atas tanah/lantai, maka gaya yang bekerja adalah gaya beratnya, sehingga :

Keterangan :

P = Tekanan, dalam satuan  N/m² = Pascal (Pa)

F = w = gaya berat benda, dengan satuan Newton (N)

A = Luas bidang tekan , dalam satuan meter persegi (m²)

Sebagaimana telah kita pelajari, berat berbeda dengan massa. Berat adalah besarnya pengaruh gravitasi bumi terhadap massa benda. Masih ingatkah materi gaya sebelum ini ? Yuup! Berat merupakan salah satu bentuk gaya. Jika sebuah benda memiliki massa m kg, dengan percepatan gravitasi sebesar g m/s², maka beratnya  :

• Tekanan (P) berbanding lurus dengan gaya (F). Artinya , makin besar gaya yang diberikan terhadap permukaan benda, makin besar tekanannya.
• Tekanan (P) berbanding terbalik dengan luas permukaan benda (A). Artinya, makin besar luas bidang permukaannya, makin kecil tekanannya.

					Unta juga memiliki luas telapak kaki yang lebih besar untuk memperkecil tekanan karena berat tubuhnya

Contoh soal :

1. Sebuah peti  yang beratnya 500 N dengan ukuran panjang  400 cm, lebar  10 cm dan tinggi 40 cm, berada di atas lantai kayu. Berapa tekanan peti pada lantai jika diletakkan secara horizontal dan berapa tekanannya ketika pada posisi vertikal?

Penyelesaian :

Diketahui :   F = w = 500 N

Panjang =   400 cm = 4 m

Lebar     =   10 cm  = 0,1 m

Tinggi    =   40 cm  = 0,4 m

Jawab  :

• Jika peti diletakkan pada posisi horizontal, luas bidang permukaan yang menyentuh lantai adalah yang terbesar. Maka luas bidangnya menjadi :

A = (panjang x lebar)

             = 4 m x 0,1 m = 0,4 m² 

  Jadi tekanan peti pada posisi horizontal adalah :

  P   =   F/A = 500 N /0,4 m²

        =   1.250 N/m² = 1.250 Pa

• Jika peti diletakkan pada posisi vertikal, maka luas bidang yang menyentuh lantai  :

  A = (lebar x tinggi) balok

      = 0,1 m x 0,4 = 0,04 m²

  Jadi  tekanan peti pada posisi vertikal adalah :

  P = F/A = 500 N /0,04 m²

                  = 12.500 N/m²

                   = 12.500 Pa

Nah, setelah dihitung, untuk luas bidang permukaan besar (0,4 m² ) , tekanan yang dihasilkan jadi kecil, yaitu sebesar 1.250 Pascal. Kalau luas bidang permukaannya dibuat lebih kecil menjadi sepersepuluhnya (0,04 m²), tekanan yang dihasilkan menjadi lebih besar 10 kali lipat. yaitu 12.500 Pascal.

Ini berarti, luas bidang yang kecil akan menhasilkan tekanan besar. Begitu juga sebaliknya, luas bidang besar menghasilkan tekanan kecil. Jadi, supaya lantai tidak cepat rusak, peti ini harus diletakkan bagaimana ? vertikal atau korizontal ?

Penerapan Konsep Tekanan

Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.

1. Kapak

Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang sama. Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari luas permukaan kapak yang kecil dinamakan tajam. Coba, sebutkan alat-alat lain yang mempunyai prinsip kerja seperti kapak!

2. Sirip Ikan

Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya dorong air sebagai reaksinya.

3. Sepatu Salju

Meskipun salju nampak menutupi tanah, berjalan di atas tumpukan salju ternyata tidak mudah. Tanpa menggunakan sepatu salju orang akan gampang terperosok. Hal ini karena besarnya tekanan yang diberikan barat tubuh di atas permukaan salju. Jadi mereka membuat sepatu salju yang luas alasnya besar, sehingga mampu memperkecil tekanan  tubuh. Hal ini mempermudah mereka berjalan di atas salju.

4.      Sepatu Bola

Sepatu bola di rancang sedemikian rupa dengan bulatan-bulatan kecil di bagian bawah telapaknya. Gunanya untuk memberikan tekanan besar pada tanah. Dengan tekanan besar,  pemain bola dapat menapak dengan kokoh ditanah sehingga tidak mudah tergelincir.

Tidur Di Atas Paku sebenernya tidak apa-apa. Tidak ada rasa sakit ketika melakukan atraksi seperti itu. Makin banyak pakunya akan semakin mudah. Kenapa ayoooo….?

Pernahkah kamu melihat atraksi tidur diatas dipan yang terdiri dari ratusan paku-paku?

Tidur di atas paku sebenernya tidak apa-apa. Tidak ada rasa sakit ketika melakukan atraksi seperti itu. Makin banyak pakunya akan semakin mudah. Kenapa ayoooo….? Dapatkah kamu menjelaskan hal ini berdasarkan konsep tekanan ?

Setelah mempelajari konsep tekanan pada benda padat, masihkan kamu heran melihat atraksi ini ?Sudah tidak lagi kan?

Nah, selamat tidur diatas paku. Eh salah, selamat belajar…

Jakarta, 5 Maret 2012

Salam Hangat & Semangat 🙂

Etty Lismiati