Rumus Tekanan dan Contoh Soalnya!
Rumus Tekanan – Dalam kehidupan sehari-hari mungkin anda akan berhubungan dengan tekanan yang ada pada ilmu fisika. Dimana tekanan memiliki hubungan antara luas bidang serta gaya. Dengan demikian tekanan benda bisa ditentukan melaui beberapa hal yang sudah ditentukan tersebut.
Perlu anda ketahui bahwa dalam ilmu fisika tekanan mempunyai definisi yang berbeda dengan tekanan yang ada dalam kehidupan sehari-hari. Sebab tekanan bukanlah suatu tindakan yang bisa menyebabkan seseorang merasakan stres atau dalam kondisi tertekan namun besarnya gaya yang bekerja pada satuan luas tertentu. Untuk memudahkan dalam menghitung tekanan maka dalam fisika terdapat rumus tekanan.
Selain itu secara matematis tekanan bisa didefinisikan sebagai hasil dari pembagian antara gaya dengan luas bidang tekan. Dalam pembahasan ini maka anda harus memperhatikan definisi dari bidang tekan supaya anda tidak keliru saat menentukan luas dari bidang tekannya. Untuk lebih jelasnya maka dalam artikel ini akan diberikan penjelasan mengenai rumus tekanan beserta contoh penerapannya pada soal.
Daftar Isi
Mengenal Rumus Tekanan
Tekanan adalah besaran fisika yang dipakai untuk menyatakan besar gaya yang bekerja pada satuan luas tertentu. Untuk besarnya tekanan yang dihasilkan dari sebuah gaya hasilnya akan berbanding lurus dengan besar gaya serta berbanding terbalik dengan luas bidang tekan.
Dari penyataan tersebut bisa diketahui bahwa semakin besar gaya yang diberikan maka semakin besar juga tekanan yang dihasilkan. Selain itu semakin kecil gaya maka akan semakin kecil pula tekanannya. Namun sebaliknya jika semakin besar luas bidang tekan maka semakin kecil pula tekanan yang dihasilkan. Untuk itulah rumus tekanan bisa dinyatakan sebagai berikut:
Dari rumus tekanan tersebut terdapat poin penting yang sebaiknya perlu anda perhatikan yaitu penentuan luas bidang tekan. Bidang tekan merupakan bidang yang memperoleh tekanan atau yang bersentuhan langsung dengan gaya. Berdasarkan rumus di atas maka luas bidang sentuh memang sangatlah mempengaruhi besar tekanan yang dihasilkan.
Semakin kecil nilai dari luas bidang tekan maka akan semakin besar nilai tekanan yang dihasilkan. Misalnya saja saat anda memasang paku yang runcing dibandingkan paku yang tumpul. Hal tersebut disebabkan karena paku yang runcing mempunyai luas bidang tekan yang lebih kecil. Dengan demikian gaya yang sama bisa dihasilkan tekanan yang lebih besar.
Rumus Menghitung Gaya yang Bekerja pada Sebuah Benda
Jika di dalam soal atau di dalam contoh yang diketahui adalah massa benda dan percepatannya, maka kita cari terlebih dahulu besarnya gaya yang bekerja pada benda tersebut. Berikut ini rumus untuk menghitung gaya yang bekerja pada benda:
F = m.a
Misalnya, dalam sebuah soal untuk menghitung tekanan, tetapi yang diketahui adalah massa dan percepatan, adapun 5 kg dengan percepatan 7 m/s2, maka gaya yang bekerja adalah:
F = 5 kg x 7 m/s2 = 35 kg.m/s2 = 35 N
Jadi gaya yang bekerja adalah 305 N
Terkadang juga, yang diketahui di dalam soal atau contoh adalah percepatan gravitasi. Maka percepatan ‘a’ diganti dengan g. Yaitu:
F = m.g
Rumus Tekanan Hidrostatik
Selain tekanan pada benda secara umum, benda yang ada di dalam air atau bejana juga mengalami tekanan, yang dinamakan tekanan hidrostatik. Berikut ini rumusnya:
Contoh Soal Menghitung Tekanan
Untuk memudahkan anda supaya lebih memahami penggunaan rumus tekanan maka peratikan contoh soal berikut ini:
Contoh Soal 1:
Sebuah peti memiliki massa 16kg dengan panjang alasnya 8 meter dan 2 meter. Bila balok tersebut diletakkan di atas meja yang luas permukaanya 100m2 , maka hitunglah nilai dari tekanan yang dihasilkan oleh balok tersebut.
m = 16 kg
p = 8m
l = 2m
luas bidang tekan
A= p xl
A = 8 x 2
A = 16 m2
P= F/A
P= M.g/A
P=16 x 10 /16
P= 160/16
P = 10 N/m2
Jadi besarnya tekanan yang dihasilkan oleh balok tersebut yaitu 10 N/m2.
Contoh Soal 2:
Berapa tekanan yang dialami benda yang dikenakan gaya 130 N pada bidang seluas 2 m2 ?
Jawab:
Gaya, F = 130 N
Luas, A = 2 m2
P = F/A
P = 130/2 = 65 N/m2
Jadi tekanan yang dialami benda tersebut adalah 65 N/m2 atau 65 Pa
Contoh Soal 3:
Soal: Gaya sebesar 44 N bekerja pada permukaan suatu benda seluas 1.000 cm2. Hitunglah tekanan yang diberikan pada benda tersebut.
Jawab:
Gaya, F = 44 N
Luas, A = 1.000 cm2 = 1.000/10.000 m2 = 0,1 m2
P = F/A
P = 44/0,1 = 440 N/m2
Jadi tekanan yang diberikan benda tersebut adalah 440 N/m2 atau 440 Pa
Contoh Soal 4:
Soal: Hitunglah tekanan dari sebuah benda 25 kg dengan percepatan 8 m/s2 yang bekerja pada permukaan seluas 0,2 m2 !
Jawab:
Massa, m = 25 kg
Percepatan, a = 8 m/s2
Luas, A = 0,2 m2
Langkah 1: hitung gaya (F)
F = m.a
F = 25 x 8 = 200 N
Langkah 2: hitung tekanan (P)
P = F/A
P = 200/0,2 = 1.000 N/m2
Jadi tekanan yang diberikan benda tersebut adalah 1000 N/m2 atau 1000 Pa, 1 KPa
****
Itulah tadi beberapa penjelasan mengenai cara menghitung rumus tekanan dalam ilmu fisika yang bisa menambah wawasan anda. Bagi anda yang ingin lebih memahami tentang tekanan dalam ilmu fisika maka silakan coba terapkan rumus di atas.
Sebab bila anda sudah bisa menerapkan rumus tersebut untuk menyelesaikan soal-soal maka bisa dipastikan anda bisa lebih mudah dalam menghitung nilai tekanan suatu benda jika diketaui gaya dan luas permukaannya.
