TEKANAN

Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A).

Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas.

Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi.

BENDA PADAT

Lebih mudah menancapkan paku yang runcing dari pada paku yang tumpul.
Lebih mudah mengiris daging dengan pisau tajam dari pada pisau yang tumpul.
Mengapa demikian?
Karena luas permukaan yang kecil (tajam) menyebabkan tekanan paku atau pisau tersebut besar.

Demikian juga sebuah balok yang berat akan menimbulkan bekas yang dalam jika dijatuhkan dibanding dengan balok yang ringan (dengan catatan kedua luas penampak kedua balok sama).
Mengapa demikian?
Karena semakin berat benda maka akan dihasilkan tekanan yang lebih besar.

Dari penjelasan dapat disimpulkan bahwa besarnya tekanan sebanding dengan berat benda dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekannya.
Sehingga tekanan pada zat padat dapat didefinisikan sebagai hasil bagi gaya tekan dengan luas bidang tekan.

P = tekanan (N/m² atau Pascal)
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang tekan (m²)

Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah N/m², satuan ini juga disebut pascal (Pa).

1 Pa = 1 N/m²

Benda cair

Tekanan pada zat cair sering disebut juga dengan tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis ini tergantung pada suatu tingkatan kedalaman dan berat jenis pada zat cair. Tekanan pada zat cair mengarah ke segala arah.

Sifat tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut.

a. Semakin dalam letak suatu titik dari permukaan zat cair, tekanannya semakin besar.

b. Pada kedalaman yang sama, tekanannya juga sama. 

c. Tekanan zat cair ke segala arah sama besar.

 Rumus tekanan hidrostatis sebagai berikut.

P_h = p.g.h

dengan:

p_h = tekanan hidrostatis zat cair (N/m²)

p = massa jenis (kg/m³)

g = percepatan gravitasi (m/s²)

h = kedalaman dari permukaan (m)

HUKUM PASCAL

Bunyi Hukum Pascal :

"Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya".

Alat ini berupa bejana tertutup yang dilengkapi dengan dua buah torak (pengisap) yang luas penampangnya berbeda, yaitu A₁ < A₂ dan di dalam bejana terdapat benda cair. Diumpamakan pada torak yang luasnya A₁ bekerja gaya sebesar F₁ yang arahnya ke bawah yang besarnya sama dengan P₁. Tekanan P₁ ini diteruskan sama rata ke segala arah. Termasuk di torak yang luasnya A₂, kita dapat menghitung gaya yang dialami oleh torak disebelah kanan dengan mengalikan tekanan P dengan luas penampang torak A₂. Jika gaya itu kita sebut F₂, maka didapat persamaan sebagai berikut :

rumus hukum pascal

 F1/A1=F2/A2

 Keterangan :

                        F1 = besar gaya penghisap 1 (N)

                       F2 = besar gaya penghisap 2 (N)

                       A1 = Luas penampang penghisap 1 (m²)

                       A2 = Luas penampang penghisap 2 (m²)

Apikasi Hukum Pascal

Hukum Pascal banyak dimanfaatkan untuk membantu pekerjaan manusia. Contoh alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal :

1. Ceret

2.Penyipat Datar

3. Sumur

Hukum Archimedes

Bunyi hukum Archimedes

“ Apabila sebagian atau seluruhnya benda dicelupkan kedalam air maka akan mendapat gaya angkat keatas sebesar volume yang dipindahkan “

Hukum Arshimedes  adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan diatas benda cair yang ditemukan oleh seorang ilmuwan yang bernama Archimedes. Beliau adalah seorang matematikawan, astronom, filsuf, fisikawan,dan insinyur berkebangsaan Yunani.

Archimedes juga digolongkan sebagai salah satu ahli matematika kuno dan merupakan yang terbaik dan terbesar di jamannya. Perhitungan dari Archimedes yang akurat tentang lengkungan bola di jadikan konstanta matematika untuk Pi atau π.

Aplikasi  hukum Archimedes

       1.Kapal Selam

Kapal selam adalah salah satu jenis kapal laut yang dapat mengapung, melayang, dan tenggelam. Kapal selam menggunakan prinsip yang sama dengan kapal laut ketika mengapung di permukaan laut. Pada kapal selam terdapat rongga yang terletak di antara lambung dalam dan lambung luar. Rongga ini memiliki katup di bagian atas dan bagian bawahnya. Rongga ini berfungsi sebagai jalan keluar masuk udara dan air. Pada saat mengapung di permukaan air, rongga ini hanya berisi sedikit air laut sedemikian rupa hingga gaya ke atas oleh air laut lebih besar dibandingkan gaya berat kapal. Apabila kapal selam akan melayang di dalarn air, katup yang ada di bagian bawah kapal akan dibuka sehingga air laut masuk ke rongga. Demikian pula halnya dengan katup di bagian atas. Katup tersebut akan terbuka untuk mengeluarkan udara. Air yang diisikan ke dalam rongga tidaklah penuh, narnun diusahakan agar gaya berat kapal dan gaya ke atas air laut sama besar sehingga kapal dapat melayang. Supaya kapal dapat tenggelam, rongga ini harus ditambahkan air.

2. Hidrometer

Hidrometer adalah sebuah alat yang berbentuk tabung kaca yang alasnya diberi timbal. Hidrometer berfungsi untuk menentukan massa jenis atau kepekatan suatu zat cair.  Pada bagian atas tabung kaca ini terdapat garis-garis skala. Cara penggunaannya adalah dengan mencelupkan hidrometer ke dalam zat cairo Di dalam zat cair, hidrometer akan mengapung karena adanya gaya ke atas oleh zat cairo Kedalaman hidrometer berbeda-beda bergantung pada jenis zat cair. Apabila massa jenis zat cair semakin besar, tangkai hidrometer yang terlihat muncul dari permukaan zat cair semakin panjang. Sebaliknya, apabila massa jenis zat cair semakin kecil, tangkai hidrometer yang terlihat pada permukaan zat cair semakin pendek.

Massa jenis yang diukur merupakan massa jenis relatif. Massa jenis relatif adalah perbandingan antara massa jenis zat cair yang diukur dan massa jenis air. Hidrometer sering digunakan untuk mengukur massa jenis air aki mobil.

3.Balon Udara

Pernahkah anda melihat balon karet melayang di udara? Balon karet atau lebih dikenal balon gas sangat akrab bagi anak -anak kecil. Balon gas dapat melayang di udara karena berisi gas helium atau hidrogen yang massa jenisnya lebih ringan daripada udara. Balon gas yang sangat besar disebut balon udara. Balon udara dapat melayang di udara karena berisi gas yang memiliki massa jenis yang lebih kecil daripada massa jenis udara. Gas ini adalah udara panas. Jadi, ketika awak balon udara hendak menerbangkan balonnya, ia harus menambahkanudara panas ke dalam balon. Jika balon udara sudah mencapai ketinggian yang dikehendaki. udara panas dikurangi sehingga gaya ke atas sarna dengan berat balon. Jika ingin turon, gaya ke atas harus lebih kecil daripada berat balon udara. yaitu dengan mengurangi udara panas. Jadi, udara merniliki sifat yang ama dengan zat cairo Semakin besar volume udara yang dipindabkan balon udara, semakin besar pula gaya ke atas udara terhadap balon. Be amya volume udara yang dipindahkan bergantung pada ukuran balon. 

4. Jembatan Ponton

Gas / Udara

Tekanan udara di permukaan laut rata-rata sebesar 1 atm atau 76 cmHg. Makin rendah suatu tempat, makin besar tekanannya. Sebaliknya, makin tinggi suatu tempat, makin rendah tenannya. Setiap kenaikkan 10 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Udara merupakan benda gas yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita. Udara yang meliputi bumi mempunyai berat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat, maka udara juga memiliki tekanan. Besarnya tekanan udara ditentukan oleh tinggi suatu tempatnya dari permukaan air laut.

  Alat ukur Tekanan

1.TERMOMETER Torricelli

Alatnya hanya menggunakan sebuah pipa kaca yang panjangnya 1 meter dengan salah satu ujungnya tertutup dan raksa.
Caranya ,pipa kaca diisi dengan air raksa sampai penuh,kemudian pipa yang terbuka tersebut dimasukkan kedalam bejana berisi air raksa

2. Barometer Fortin 

Baromater raksa disebut barometer Fortin karena  yang pertama membuatnya seorang ahli fisika berkebangsaan Prancis Nicolas Fortin

Barometer ini dapat mengukur dengan teliti karena dilengkapi dengan skala nonius atau skala vernier seperti halnya dalam jangka sorong.ketelitian alat ukur ini mencapai 0,01 cmHg

3.Barometer logam 

Barometer logam disebut barometer aneroid. Barometer ini banyak digunakan di  Badan Meteorologi dan Geofisika  untuk memperkirakan cuaca dengan mengukur tekanan udaranya. Barometer logam biasa disebut  Barometer kering.