Rumus tekanan termasuk dalam materi pembelajaran fisika. Setiap hari, manusia hidup dekat dengan fenomena ini. Contoh paling sederhana dapat dirasakan ketika berdiri, di mana kaki menekan permukaan tanah untuk menjaga keseimbangan atau saat menyelam di kedalaman laut. Show Dalam ilmu fisika, tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satuan luas permukaan atau bidang tekanan. Fenomena tersebut timbul sebagai akibat dari gaya tekan yang bekerja pada benda per satuan luas permukaan dengan arah yang tegak lurus. Suatu tekanan akan sangat bergantung pada besarnya gaya. Besarnya tekanan yang dihasilkan sejalan dengan besar gaya yang diberikan atau berbanding lurus dengan gaya. Di satu sisi, tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan. Apabila luas permukaan tekan bidang diperbesar, maka tekanan akan mengecil. Mengutip Zenius dan berbagai sumber terkait lannya, dalam ilmu fisika, satuan internasional tekanan adalah Newton per meter kuadrat atau N/m2. Sementara, besaran tekanan disimbolkan dengan huruf P atau p. Selain N/m2, tekanan memiliki satuan ukur lainnya, yakni Pascal [Pa], yang diambil dari nama tokoh fisikawan asal Prancis, Blaise Pascal. Tekanan termasuk ke dalam besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok massa, panjang, dan waktu. Di samping itu, terkanan termasuk besaran vektor yang dinyatakan dalam nilai dan angka. Adapun rumus tekanan, yaitu: p = F/A Keterangan: p = tekanan [N/m2 atau Pa]. F = Gaya tekan [N]. A = Luas permukaan [m2] Rumus tekanan jika diketahui massa benda: p = m.g/A Keterangan: m = massa benda [kg]. g = percepatan gravitasi [m/s2]. A = luas permukaan [m2]. Jenis-jenis Tekanan dan RumusnyaTekanan dibagi menjadi tiga. Pembagian tersebut mengacu pada jenis zat, yaitu tekanan zat padat, tekanan zat cair dan tekanan zat gas. 1. Rumus Tekanan zat padatTekanan pada zat padat merupakan gaya yang bekerja pada satuan luas bidang tekan. Jika suatu zat padat diberi gaya dari atas otomatis akan menimbulkan tekanan. Semakin besar luas alas bidang tekannya, tekanan akan semakin kecil. Adapun rumusnya: p = F/A 2. Rumus Tekanan zat cair [hidrostatik]Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh kedalaman. Tekanan dapat dilihat dari daya pancar yang keluar dari sebuh tabung berlubang yang disi oleh zat cair. Semakin dalam, tekanan zat cair akan semakin besar. Tekanan pada zat cair yang diam disebut tekanan hidrostatik. Tekanan hidrostatik memiliki sifat sebagai berikut: - Semakin dalam letak suatu titik atau benda dari permukaan zat cair, maka tekanan akan semakin besar. - Tekanan hidrostatis ke segala arah memiliki ukuran yang sama besar. - Tekanan hidrostatis tergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi. - Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada bentuk wadahnya. Terdapat tiga hukum fisika yang bekerja pada tekanan zat cair, yaitu hukum Pascal, bejana berhubungan, dan hukum Archimedes. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan zat cair pada ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan besarnya sama. Sementara itu, bejana berhubungan adalah rangkaian beberapa bejana yang saling berhubungan satu sama lainnya dengan bagian atas yang terbuka. Keadaan permukaan air yang sama jenisnya selalu mendatar, sekalipun bejana dimiringkan. Dalam hukum Archimedes membahas tentang gaya tekan ke atas zat cair. Besarnya gaya tekan ke atas [Fa] sama dengan hasil kali antara volume benda [Vb], massa jenis zat cair [ρ], dan gravitasi [g]. Rumusnya: Ph = p . g . h atau Ph = S . h Keterangan: ph = Tekanan hidrostatis [N/m2 atau Pa]. ρ = massa jenis zat cair [kg/m3]. g = percepatan gravitasi [m/s2]. h = kedalaman zat cair [m]. S = berat jenis zat cair [N/m3]. 3. Rumus Tekanan zat gasTekanan zat gas, misalnya udara dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat. Sehingga, tekanan udara di setiap tempat akan berbeda-beda. Adapun rumusnya sebagai berikut: Tekanan Udara = 76 cmHg - [Ketinggian/100 meter] atau Tekanan Udara = 760 mmHg - [Ketinggian/10 meter] Sementara itu, gas yang berada pada ruang tertutup akan berlaku Hukum Boyle. Tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan selama suhu gas tetap. Rumus tekanan gas pada ruang tertutup adalah sebagai berikut: p . V = konstan p1. V1 = p2 . V2 Untuk gas campuran: Pcampuran = [p1. V1] - [p2 . V2]/[V1 + V2] Tekanan pada gas sering dinyatakan dengan satuan atmosfer [atm], di mana: 1 atm = 105 Pa, atau 1 atm = 76 cmHg Keterangan: P1 = tekanan awal [atm] V1 = volume awal [m3] P2 = tekanan akhir [atm] V2 = volume akhir [m3] Contoh Soal Rumus Tekanan1. Berapakah tekanan hidrostatik air pada kedalaman 5 meter [ρ = 1.000 kg/m3] dan percepatan gravitasi sebesar 10 m/s2. Jawaban: Diketahui: h = 5 meter ρ = 1.000 kg/m3 g = 10 m/s2 Ditanya: Ph? Penyelesaian: Ph = ρ . g . h = 1.000 . 10 . 5 = 50.000 N/m2 atau Pa, atau = 50 kPa [kPa = kilopascal] 2. Kota Kebumen berada 200 m di atas permukaan air laut. Jika tekanan di atas permukaan air laut adalah 76 cmHg, tentukan tekanan udara di kota Kebumen, nyatakan dalam cmHg! Jawaban: Diketahui Setiap kenaikan 100 m tekananudara luar turun 1 h Kebumen = 200 m tekanan turun 2 Penyelesaian P = 76 – 2 P = 74 cmHg Jadi, tekanan udara di Kebumen adalah 74 cmHg. 3. Gaya 800 N bekerja pada permukaan seluas 5 m2. Berapa besar tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Diketahui F = 800 N A = 5 m2 Penyelesaian p = F/A p = 800/5 p = 160 Pa Jadi, besar tekanan pada soal tersebut adalah 160 Pa. Pernyataan yang tepat untuk menjelaskan hubungan antara gaya dan luas bidang tekan terhadap tekanan yang dihasilkan adalah?
Jawaban: C. semakin besar gaya dan semakin kecil luas bidang tekan, maka tekanan semakin besar Dilansir dari Encyclopedia Britannica, pernyataan yang tepat untuk menjelaskan hubungan antara gaya dan luas bidang tekan terhadap tekanan yang dihasilkan adalah semakin besar gaya dan semakin kecil luas bidang tekan, maka tekanan semakin besar. Kemudian, saya sangat menyarankan anda untuk membaca pertanyaan selanjutnya yaitu Sebuah benda berada di dasar sebuah kolam yang kedalamannya 100 cm. Jika massa jenis air 1000 kg/m3, dan percepatan gravitasi 10 m/s2, tekanan yang dialami benda di dasar kolam sebesar? beserta jawaban penjelasan dan pembahasan lengkap. Bismillahirrahmanirrahiim Selamat datang di pembahasan soal IPA tingkat SMP/MTs. Kali ini, soal yang akan dibahas adalah soal uji kompetensi tentang Tekanan dan Penerapannya untuk kelas 8. Soal yang dibahas diambil dari buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs kelas VIII semester 2 edisi 2018 yang diterbitkan oleh Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia halaman 38 sampai 41. Mudah-mudahan bermanfaat dalam memahami persoalan yang berkaitan dengan tekanan dalam fisika. Selamat belajar A. Soal Pilihan Ganda 1. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan adalah...
Jawaban : Ketika kamu ingin mengetahui faktor yang mempengaruhi suatu besaran seperti tekanan, kamu sebaiknya mengetahui rumus dari tekanan kemudian kamu perhatikan besaran apa saja yang terdapat pada rumus tekanan tersebut. Rumus umum tekanan adalah P=F/A, dimana P adalah simbol tekanan, F adalah simbol gaya tekan dan A adalah simbol luas bidang tekan. Jadi, tekanan dipengaruhi oleh gaya tekan dan luas bidang tekan [C]. Baca juga : Memahami Tekanan Benda Padat dan Hukum Pascal - IPA MTs 2. Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap kecil A₁ sebesar 20 cm² dan pengisap besar A₂ sebesar 50 cm². Gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil 20.000 N adalah...
Jawaban : Alat pengangkat mobil menggunakan prinsip hukum pascal dengan rumus F₁/A₁ = F₂/A₂. Sekarang kita selesaikan pertanyaan di atas. Diketahui :
Ditanyakan : Jawab :
3. Upaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan tekanan yang besar adalah....
Jawaban : Untuk menjawab pertanyaan di atas, sebaiknya kamu mengetahui hubungan antara tekanan dengan gaya tekan, dan hubungan antara tekanan dengan luas bidang tekan. Hubungan antara tekanan dan gaya tekan yaitu berbanding lurus. Maksud berbanding lurus, ketika gaya tekan diperbesar maka tekanan yang dihasilkan juga semakin besar. Ketika gaya tekan diperkecil, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin kecil. Hubungan antara tekanan dan luas bidang tekan adalah berbanding terbalik. Maksudnya yaitu jika luas bidang tekan diperbesar maka tekanan yang ditimbulkan akan semakin kecil. Namun bila luas bidang diperkecil, maka tekanan yang ditimbulkan akan semakin besar. Jadi jika ingin menperbesar tekanan maka yang harus dilakukan adalah memperbesar gaya tekan dan memperkecil luas bidang tekan. [D] 4. Seorang penyelam menyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m³, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah....N/m²
Jawaban : Pertanyaan di atas diselesaikan dengan rumus tekanan hidrostatis yaitu Ph=𝛒.g.h. Cara menyelesaikannya adalah sebagai berikut : Diketahui :
Ditanyakan : Jawab :
Ingat dalam menyelesaikan soal hitungan fisika, setiap tahapan harus dilakukan dengan benar agar hasilnya juga benar. Jika ada salah satu saja bagian tahapan yang tidak benar maka hasilnya juga tidak akan benar. Baca juga : Memahami Tekanan Hidrostatis dan Bejana Berhubungan 5. Sebuah drum besi dapat mengapung di dalam air disebabkan oleh....
Jawaban : Syarat benda mengapung adalah memiliki massa jenis lebih kecil dari air dan gaya tekan ke atas air terhadap benda lebih besar dari berat bendanya. Gaya tekan ke atas dapat diperbesar dengan memperbesar volume benda tersebut. Sebuah drum besi dapat mengapung di air karena terdapat rongga yang berisi udara dalam drum tersebut dan lubang drum ditutup. Rongga yang berisi udara menunjukkan adanya peningkatan volume drum. Adapun drum ditutup agar air tidak masuk ke dalam drum. Peningkatan volume drum besi menyebabkan drum besi mendapatkan gaya tekan ke atas oleh air yang semakin besar sehingga drum mengapung dan massa jenis keseluruhan drum lebih kecil dari massa jenis air [A]. 6. Perhatikan tabel berikut :
Berdasarkan tabel tersebut pernyataan yang benar mengenai hubungan tekanan udara dengan ketinggian adalah...
Jawaban : Hubungan antara ketinggian tempat dengan tekanan udara adalah berbanding terbalik. Semakin rendah suatu daerah maka semakin besar tekanan udara pada daerah tersebut. Jika daerah tersebut semakin tinggi maka tekanan udara di daerah tersebut semakin kecil [D] 7. Teknologi berikut ini yang tidak menggunakan prinsip archimedes adalah....
Jawaban : Prinsip archimedes menyatakan bahwa benda berada pada suatu fluida akan mengalami gaya ke atas seberat fluida yang dipindahkan. Hukum archimedes dirumuskan dengan Fa=𝛒.g.v. Hidrometer, jembatan ponton dan balon udara menerapkan prinsip archimedes, sedangkan dongkrak mobil menerapkan hukum pascal. Hukum pascal menyatakan bahwa jika suatu tekanan diberikan ke zat cair dalam ruang tertutup, maka tekanan tersebut akan diteruskan ke segala arah dan sama besar. [D] 8. Perhatikan gambar berikut !
Sebuah benda memiliki berat 50 N, ketika ditimbang di dalam air, beratnya hanya 45 N, maka gaya ke atas yang menekan benda adalah....N Jawaban : Rumus untuk menghitung gaya ke atas air adalah Fa = Wb-Wa. Fa adalah gaya ke atas air, Wb adalah berat benda dan Wa adalah berat benda saat di dalam air. Diketahui : Ditanyakan : Jawab :
9. Pada tumbuhan air dari akar dapat naik ke daun disebabkan oleh daya kapilaritas batang. Pernyataan yang benar terkait peristiwa tersebut adalah....
Jawaban : Pembuluh pada tumbuhan yang berperan dalam mengalirkan air dan garam mineral adalah xilem. Adapun floem merupakan pembuluh yang mengedarkan hasil fotosintesis. Pembuluh xilem memiliki diameter yang sangat kecil sehingga memudahkan air dapat naik dari batang ke daun, seperti sedotan. Oleh karena itu, kemampuan batang mengalirkan air melalui pembuluh xilem disebut kapilaritas batang. [B] 10. Pada saat mengukur tekanan darah dengan tensimeter, berlaku hukum....
Jawaban : Hukum pascal menjelaskan tentang tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup. Hukum archimedes menerangkan tentang gaya ke atas air terhadap benda di dalam air. Hukum boyle menerangkan hubungan tekanan gas dan volume gas dalam ruang tertutup. Hukum newton menerangkan tentang gaya dan percepatan. Tensimeter adalah alat untuk mengukur tekanan darah. Salah satu unsur yang terdapat dalam tensimeter yaitu air raksa ketika air raksa diberi tekanan, maka tekanan akan akan diteruskan ke segala arah dan sama besar. Jadi hukum yang sesuai dengan kerja alat tensimeter adalah hukum pascal. [A] B. Jawaban essai 1. Sebuah balok memiliki panjang [p] 12 cm, lebar [l] 8 cm, dan tinggi [t] 3 cm serta berat sebesar 30 N. Jika balok tersebut diletakkan dengan posisi seperti gambar a, b dan c, tentukan besar tekanan pada masing-masing posisi tersebut!
Jawaban : Jika berkaitan dengan tekanan benda padat, maka gunakan rumus P=F/A. Berdasarkan soal, gaya yang bekerja pada balok tersebut berasal dari gaya berat balok tersebut yaitu sebesar 30 N. Luas bidang tekannya diketahui dari luas permukaan balok yang bersentuhan dengan lantai. Pada pertanyaan nomor 1 di atas, terdapat satuan cm dan N, maka sebaiknya satuan cm dikonversi menjadi satuan m. 1 cm = 1/100 = 0,01 m. Sekarang cara menghitungnya sebagai berikut : Diketahui :
Ditanyakan :
Jawab : Tekanan pada posisi a [Pa]
Tekanan pada posisi b
Tekanan pada posisi c
Jika diurutkan nilai tekanannya dari terkecil sampai terbesar adalah Pa-Pc-Pb. adapun urutan luas bidang tekan dari terkecil sampai terbesar yaitu Ab-Ac-Aa. Berdasarkan jawaban tersebut dapat diketahui bahwa semakin besar angka luas bidang tekannya [A] maka tekanannya akan semakin kecil. Jadi hubungan antara tekanan dengan luas bidang tekan adalah berbanding terbalik. 2. Sebuah dongkrak hidrolik dapat mengangkat benda dengan massa 1 ton serta luas penampang piston pengisap besar 0,2 m². Jika luas penampang piston pengisap kecil 0,02 m². Serta besar percepatan gravitasi 9,8 N/m³. Berapakah gaya minimal yang harus diberikan agar dapat mengangkat benda tersebut ? Jawaban : Pada soal di atas, mungkin ada salah ketik dalam penulisan satuan gravitasi. Satuan gravitasi tertulis N/m³, seharusnya N/kg. Dalam penghitungannya akan diperbaiki. Rumus untuk menyelesaikan soal di atas adalah rumus hukum pascal F₁/A₁=F₂/A₂. Proses penyelesaiannya sebagai berikut : Diketahui :
Ditanyakan : Jawab :
3. Jelaskan peristiwa tekanan yang terjadi pada saat memompa darah ke seluruh tubuh! Jawaban : Ketika jantung memompa darah, maka jantung sudah memberikan tekanan kepada darah. Tekanan tersebut akan diteruskan oleh cairan darah yang terdapat di dalam pembuluh aorta ke segala arah, sesuai hukum pascal. Darah dari pembuluh aorta akan diteruskan menuju pembuluh kapiler yang terhubung dengan jaringan tubuh. Tekanan darah di pembuluh aorta akan sama besar dengan tekanan darah di pembuluh kapiler. 4. Identifikasilah hubungan antara gaya apung dan berat benda sebuah kapal selam ketika berada dalam keadaan a] terapung b] melayang dan c] tenggelam ! Jawaban : Gaya apung biasa disimbolkan dengan Fa dan berat benda disimbolkan dengan Wb. Hubungan antara gaya apung dan berat benda pada kondisi mengapung, melayang dan tenggelam adalah sebagai berikut : Saat mengapung, gaya apung yang dialami benda lebih besar dari berat benda tersebut [Fa>Wb]. Hal tersebut disebabkan oleh benda tersebut memiliki volume yang besar sehingga benda mempunyai massa jenis lebih kecil dari pada massa jenis air. Ketika melayang, gaya apung yang dialami benda sama dengan berat benda tersebut [Fa=Wb] atau juga massa jenis benda sama dengan massa jenis air. Pada kondisi tenggelam, gaya apung yang dialami benda lebih kecil dari berat benda tersebut [Fa<Wb]. Hal tersebut disebabkan oleh volume benda diperkecil sehingga massa jenis benda mengalami kenaikan. Ketika massa jenis benda lebih besar dari air, maka benda tersebut akan tenggelam. 5. Jelaskan bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun! Jawaban : Air dalam tanah diserap oleh rambut akar menuju jaringan-jaringan akar sampai ke pembuluh xilem. Karena akar terus menerus menyerap air dalam tanah, air terdorong dari xilem akar menuju xilem di dalam batang. Dengan adanya daya kapilaritas batang dan daya isap daun, air dalam pembuluh xilem batang diteruskan ke daun. Daya kapilaritas batang merupakan naiknya air dalam xilem batang yang disebabkan oleh diameter pembuluh xilem yang sangat kecil dan adanya kohesi antar molekul air serta adhesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem. Daya isap daun merupakan kemampuan daun menyerap air dari jaringan di bawahnya. Daya isap daun disebabkan adanya transpirasi atau penguapan air di daun. Penguapan air tersebut menyebabkan daun kekurangan air sehingga menyebabkan tekanan osmosis pada sel daun lebih besar dari tekanan osmosis pada sel batang. Gambaran naiknya air dari akar ke daun, seperti kamu minum air dengan menggunakan sedotan. Baca juga : Pengertian, bahan, proses, hasil dan manfaat fotosintesis pada tumbuhan Sekian jawaban-jawaban dari uji kompetensi tekanan fisika kelas 8 tingkat SMP/MTs. Teruslah membaca, berlatih soal dan menerapkan pengetahuanmu dalam berpikir, berbicara dan berprilaku. Tidak perlu bosan, karena ketika kamu bosan belajar pada saat itulah kamu akan berhenti belajar. Mudah-mudahan dengan ketekunanmu belajar, kamu akan menjadi orang yang sukses dan bermanfaat bagi diri sendiri, ayah dan ibumu, saudaramu, tetanggamu dan masyarakat serta alam serta menjadi orang yang diridhai oleh Allah SWT. Silahkan baca bacaan-bacaan lain yang bermanfaat di ipamts.com dan bagikan juga postingan-postingannya ke teman-temanmu agar mereka memperoleh manfaat dari postingan yang kamu bagikan. terima kasih. Bagika artikel : Video yang berhubungan |
Pada luas bidang tekan yang tetap semakin besar gayanya maka tekanan semakin
Pos Terkait
Copyright © 2024 menakung Inc.
