Tekanan
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| pressure/ˈpreʃə/ | tekanan |
| pascal/ˈpæskl/ | pascal |
| fluids/ˈfluːɪdz/ | fluida |
Mengapa pisau tajam bisa memotong
- Tekankan tongkat tumpul ke tangan Anda — tidak terjadi apa-apa. Pin tajam dengan dorongan yang sama justru menyakitkan.
- Gaya-nya sama; yang berubah adalah luas permukaan tempat gaya itu bekerja.
- Ide ini disebut tekanan — dan menjelaskan pisau, sepatu salju, serta laut dalam.
Apa itu tekanan?
- Tekanan adalah gaya yang menekan pada setiap satuan luas area:
- Satuannya adalah pascal (Pa); $1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2$.
- Gaya yang sama, area lebih kecil → tekanan lebih besar.
Tekanan
p = ρg·h
Tekanan dalam cecair adalah berkadar dengan kedalaman.
Kotak menekan ke bawah dengan daya $200\ \text{N}$ merentasi kawasan $0.50\ \text{m}^2$. Berapakah tekanan, dalam Pa?
$p = \dfrac{F}{A} = \dfrac{200}{0.50} = 400\ \text{Pa}$.
Mengapa area penting
- Pisau tajam atau pin gambar memiliki area sangat kecil, sehingga menghasilkan tekanan besar dan mudah memotong atau menusuk.
- Sepatu salju dan ban traktor memiliki area besar, sehingga menghasilkan tekanan kecil dan tidak tenggelam.
- Kaki unta yang lebar bekerja dengan cara yang sama di pasir lembut.
Gaya yang sama, area berbeda → tekanan berbeda. Alas sempit tenggelam; alas lebar tetap di atas.
Contoh terarah. Seseorang seberat 600 N berdiri di satu kaki (area $0.02\ \text{m}^2$). Tekanan $= \dfrac{600}{0.02} = 30\,000\ \text{Pa}$. Di kedua kaki (area $0.04\ \text{m}^2$): tekanan $= 15\,000\ \text{Pa}$ — separuh dari sebelumnya.
Tekanan bekerja ke segala arah dalam fluida. Saat Anda menyelam dalam, air mendorong telinga Anda dari segala sisi — bukan hanya dari atas. Rumus $\Delta p = \rho g\,\Delta h$ memberikan tekanan pada kedalaman tersebut ke segala arah.
Mengapa pisau tajam memotong lebih baik daripada pisau tumpul (dengan tolakan yang sama)?
Daya yang sama pada kawasan kecil bermaksud tekanan yang sangat besar ($p = F/A$), jadi ia memotong dengan mudah.
Kasut salji mencegah anda tenggelam dalam salji kerana ia:
Luas yang lebih besar bermaksud tekanan yang lebih kecil untuk berat yang sama, jadi anda tidak tenggelam.
Tekanan dalam cairan
- Dalam cairan, tekanan meningkat seiring kedalaman dan seiring densitas cairan tersebut:
- Bertindak ke segala arah, bukan hanya ke bawah.
- Inilah mengapa bendungan dibangun lebih tebal di bagian bawah, di mana tekanan air paling besar, dan mengapa telinga Anda sakit saat berada dalam air dalam.
Semakin dalam cairan, semakin besar tekanannya, sehingga dorongan ke luar pada dinding bertambah seiring kedalaman
Tekanan dalam cecair bertindak ke semua arah, bukan hanya ke bawah.
Cecair mendorong secara seragam ke semua arah pada kedalaman tertentu — itulah sebabnya ia menekan dinding bekas juga.
Cari tekanan tambahan $2.0\ \text{m}$ di kedalaman air ($\rho = 1000\ \text{kg/m}^3$, $g = 9.8\ \text{N/kg}$), dalam Pa.
$\Delta p = \rho g\,\Delta h = 1000 \times 9.8 \times 2.0 = 19\,600\ \text{Pa}$.
Anda telah memahaminya
- tekanan $p = \dfrac{F}{A}$, satuan pascal ($1\ \text{Pa} = 1\ \text{N/m}^2$)
- luas area kecil → tekanan besar (pisau); luas area besar → tekanan kecil (sepatu salju)
- dalam cairan, tekanan meningkat dengan kedalaman dan densitas: $\Delta p = \rho g\,\Delta h$, bekerja ke semua arah