Tekanan

A.  Tekanan Pada Zat Padat

Besarnya tekanan dinyatakan sebagai besar gaya tekan dibagi luas bidang tekan, dengan arti lain tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada tiap satu satuan luas bidang tekan. Persamaannya dapat dinyatakan dengan rumus :

Dengan P = Tekanan (N/m² atau pascal);  F = Gaya tekan (N); A =  Luas bidang tekan (m²)

B.  Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang disebabkan oleh zat cair yang diam

      Makin dalam kedalaman suatu titik dalam zat cair makin besar tekanannya. 

      Selain kedalamannya tekanan oleh zat cair juga bergantung pada massa jenis zat cair tersebut.

 

Atau lebih sering dituliskan dengan rumus :

Keterangan :

P_H  =  tekanan hidrostatis (N/m², pascal)

Ρ    =  massa jenis (kg/m³)

G   =  percepatan gravitasi (m/s²)

 h   =  kedalaman (m)

1.  Hukum Pascal

Menurut hukum Pascal tekanan yang diberikan oleh zat cair yang ada di dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar.

Alat-alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal : dongkrak hidrolik, kempa hidrolik, rem hidrolik, alat pengangkat mobil.

2. Hukum Bejana Berhubungan

“Apabila bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama dan dalam keadaan seitmbang maka permukaan zat cair dalam bejana itu terletak pada satu bidang datar”.

Bejana berhubungan tidak berlaku jika diisi dengan zat cair yang tidak sejenis dan bejana mempunyai kapiler. Peristiwa yang sesuai dengan prinsip bejana berhubungan: air dalam teko, water pass, penyaluran air dari tempat penampungan. 

3.    Hukum Archimedes

Menurut Hukum Archimedes sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didesaknya. Persmaan Rumus : 

Keterangan  :

F_A = gaya ke atas/gaya Archimedes (N)

ρ   = massa jenis zat cair (kg/m³)

V   = volume zat cair yang didesak (m³)

g   = percepatan gravitasi (m/s²)

Peristiwa yang berhubungan dengan Archimedes :

1.    Benda tenggelam jika ρ benda > ρ zat cair

2.    Benda melayang jika ρ benda = ρ zat cair

3.    Benda terapung jika ρ benda < ρ zat cair

Beberapa alat yang menggunakan prinsip hukum Archimedes: kapal laut, hidrometer, balon udara, dan jembatan ponton.

C. Tekanan Dalam Gas

1. Tekanan udara luar

Seperti dalam zat cair, tekanan di dalam atmosfeer/udara tergantung pada ketinggian suatu tempat, semakin tinggi suatu tempat/mendekati permkaan atmosfer semakin kecil tekanan udaranya. Setiap ketinggian naik 100 m, tekanan udara turun sebesar 1 cm Hg. Tekanan udara di permukaan laut/ketinggian nol adalah 76 cm Hg = 100.000 N/m² = 100.000 pascal.

Alat untuk mengukur tekanan udara pada ruang terbuka adalah Barometer. Ada beberapa jenis barometer diantaranya barometer raksa dan berometer aneroid (logam). Alat untuk mengukur tekanan udara pada ruang tertutup adalah manometer. Ada beberapa jenis manometer yaitu manometer zat cair terbuka dan manometer logam.

2. Hukum Boyle

Gas dalam ruang tertutup mengadakan tekanan pada dindingnya sama besar ke segala arah. Menurut hukum Boyle, “Hasil kali tekanan dengan volume suatu gas dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) selama suhu gas tidak berubah”. Persamaan Rumus :

Keterangan :

P₁ = tekanan awal (N/m²)

P₂ = tekanan  akhir (N/m²)

V₁ = volume awal (m³)

V₂ = Volume akhir (m³)

Beberapa alat yang menggunakan prinsip hukum boyle, pompa air, pompa sepeda, alat suntik, dan sedotan.