Tekanan Pada Zat Padat dan Cair, Hukum Serta Contoh Soalnya

Tekanan Pada Zat – Cerita saat ilmuwan terkenal archimedes menemukan hukum archimedes. Pada suatu waktu raja Hiore II meminta dibuatkan mahkota oleh tukang emas. setelah beberapa waktu mahkota tersebut menjadi nyata. Tetapi raja tersebut curiga bahwa tukang emas itu menipu dikarenakan mahkota tersebut ringan, ia berpikir mahkota tersebut dicampurkan logam

Sang raja meminta archimedes menganalisis mahkota tersebut. Sebenarnya tinggal timbang saja, namun tidak sesuai bagaimana cara mengukurnya ? Maka ditemukan lah rumus dari beberapa tekanan.

Tekanan Pada Zat Padat

tekanan adalah gaya yang bekerja pada suatu bidang dalam tiap satuan luas bidang tersebut. Adanya suatu gaya dalam suatu bidang tertentu saja dalam satuan luas tertentu itu disebut sebagai tekanan. Contohnya, sebuah kaki yang menginjak satu bidang akan menghasilkan suatu gaya yang kita sebut tekanan.

Menekan suatu bidang dengan satuan luas tertentu saja, Sehingga kita bisa menghitung nilai tekanan pada benda padat dengan rumus seperti berikut ini :

Keterangan :

P = Tekanan ( N/m2 )

F = gaya (N)

A = Luas permukaaan (m2 )

Contohnya :

Seorang ayah mendeorong kereta bayi dengan kedua tangannya dengan gaya sebesar 90 Newton. Apabila luas luas telapak tangan 150m2. Maka tekanan yang diberikan adalah …..

Inilah beberapa Contoh penerapan tekanan pada zat pada adalah :

  1. Sol sepatu bola berupa tonjolan agar bisa menekan lebih kokok ke tanah.
  2. Mata kapak luas bidangnya dibuat kecil (Tajam) sehingga tekanan yang dihasilkan lebih kuat dan memudahkan memotong kayu.

Baca juga : Contoh Soal dan Pembahasan IPA UASBN Tingkat SD

Tekanan Pada Zat Cair (Hidrostatis)

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan oleh cairan ke sekitarnya. Semakin besar kedalaman, maka tekanan zat cair semakin besar. Karena tekanan Hidrostatis berkaitan dengan kedalaman, maka rumus tekanan hidrostatis adalah :

Contohnya :

Hitunglah tekanan hidrostatis yang dialami penyelam yang berada 40 m dibawah permukaan laut. (Massa jenis air : 1000 kg/m3, Percepatan gravitasi : 10 m/s2)

Contoh penerapan tekanan hidrostatis yaitu :

  1. pada saat menyelam, semakin dalam kita menyelam telinga kita semakin sakit karena meningkatnya tekanan hidrostatis.
  2. Pada bendungan, semakin bertambah kedalaman air maka dinding bendungan dibuat lebih tebal agar agar tidak terjadinya jebol yang diakibatkan oleh tekanan hidrostatis yang semakin besar .

Hukum Archimedes

hukum archimedes ditemukan oleh ilmuwan matematika yang dibernama archimedes yaitu suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair akan mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.

Contoh ilustrasinya yaitu sebuah kapal selam yang mengapung memiliki gaya keatas yang lebih besar daripada berat bendanya. Jadi, suatu saat kapal selam itu mengapung maka berat bendanya lebih kecil daripada gaya keatasnya. Selain itu, jika sebuah benda mengapung diatas air berarti massa jenis cairan lebih besar daripada massa jenis benda tersebut. Sementara gaya apung benda tersebut juga lebih besar daripada berat benda tersebut.

Sementara pada benda yang melayang dalam air, artinya tidak mengapung dan tidak pula tenggelam berarti gaya keatas sama dengan berat benda tersebut sehingga benda tersebut melayang. Selain itu, pada benda melayang massa jenis cairan sama dengan massa jenis benda tersebut dan gaya apung sama dengan berat benda tersebut.

Sementara pada benda yang tenggelam, berat benda tentu saja lebih besar daripada gaya keatas, sehingga benda tersebut tenggelam. Selain itu massa jenis cairan lebih kecil dari pada massa jenis benda dan gaya apung bekerja lebih kecil daripada berat benda.

Besar nya gaya archimedes atau gaya apung dapat kita rumuskan seperti ini :

Contohnya :

sebuah benda bervolume 0,5 m3 tercelup seluruhnya kedalam air. Jika massa jenis air 1500 kg/ m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Bearapa gaya keatas yang dialami benda ?

Baca juga : Sistem Pernapasan Manusia: Organ, Mekanisme, Gangguan, dan Jenis

Hukum Pascal

Hukum Pascal adalah hukum yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan kesegala arah dengan sama besar. Contoh penerapan hukum pascal yaitu pada pompa hidrolik.

Rumus hukum pascal yaitu :

Contohnya :

Suatu gaya 10 N diberikan kepada bidang dengan luas penampung 1 cm2 dan menghasilkan tekanan 10 N/cm2. Tekanan diteruskan kebidang lain yang luasnya 100 cm2. Berapa gaya yang dihasilkan pada bidang lain ?

Tekanan Pada Zat Gas

Tekanan Gas adalah tekanan udara pada suatu tempat. Semakin bertambah ketinggian, semakin berkurang tekanan udara dan semakin berkurang ketinggian, semakin bertambah tekanan udara. Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer.

Menurut Toricelli, hubungan antara ketinggian dan tekanan udara adalah h = (76 cmHg – Pbarometer) x 100 m dimana,

h = ketinggian tempat (m)

Pbarometer = Tekanan yang di baca di barometer

Contohnya :

Sebuah balon udara terbang dengan ketinggian 500 m. tentukan tekanana udara diketinggian tersebut.

Contoh percobaan Tekanan pada zat Gas yaitu Enlemeyer berisi air yang ditutupi balon kemudian air dipanaskan maka balon akan mengembang akibat partikel gas pada enlemeyer bergerak cepat dan memuai sehingga balon mengembang.

Baca juga : Sistem Ekskresi Pada Manusia: Pengertian dan Organ Penyusun

Hukum Boyle

Hukum boyle adalah tekanan udara yang berbanding terbalik dengan volume pada ruang tertutup dan suhu tetap, sehingga hasil kali antar tekanan adalah konstan.

Penerapan hukum boyle yaitu pada jarum suntuk yang memiliki volume kecil dan tekanan besar.

Contohnya :

Gas bervolume 200 ml terdapat diruangan tertutup. Jika tekanan diruang tersebut 60 cmHg, Hitung tekanannnya jika berada pada volumen 150 ml !

Demikian penjelasan mengenai Tekanan pada Zat beserta contohnya.

Tinggalkan komentar