Tekanan pada Zat Padat

Tekanan merupakan salah satu konsep dasar dalam fisika yang memiliki peran penting tidak hanya dalam ilmu pengetahuan, tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari.

Fenomena tekanan dapat kita temui di berbagai aspek kehidupan, mulai dari cara kita berjalan di atas tanah, penggunaan alat-alat seperti pisau atau paku, hingga fenomena alam seperti angin, air, dan atmosfer. Konsep ini menjelaskan bagaimana suatu gaya dapat menyebar atau terkonsentrasi pada suatu permukaan tertentu, sehingga menghasilkan efek yang berbeda-beda.

Tekanan pada zat padat adalah besarnya gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan dibagi luas permukaan tersebut. Tekanan menunjukkan seberapa besar gaya yang diberikan pada setiap satuan luas bidang tekan.

P
Tekanan (N/m² atau Pa)

F
Gaya tekan (N)

A
Luas bidang tekan (m²)

Hubungan Gaya, Luas, dan Tekanan

⬆️ Gaya Semakin Besar

Semakin besar gaya (F) yang diberikan, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan.

⬇️ Luas Semakin Kecil

Semakin kecil luas bidang tekan (A), semakin besar tekanan yang dihasilkan.

Contoh: Ujung paku dibuat runcing agar luas bidang tekan kecil sehingga tekanan menjadi besar dan paku lebih mudah menembus kayu.

Contoh Soal

1. Sebuah balok bermassa 50 kg diletakkan di atas lantai dengan luas alas 0,5 m². Berapa tekanan yang diberikan balok pada lantai?
2. Sebuah mobil bak memiliki berat kosong 100.000 newton, jika mobil bak tersebut memiliki 4 buat roda dan masing-masing area tanah yang bersentuhan dengan roda adalah sebesar 0.1 m², berapakah tekanan yang dirasakan pada masing-masing roda?

Penarapan Tekanan pada Zat Padat dalam Kehidupan Sehari-Hari

1. Menggunakan Paku atau Jarum

Ketika kita memukul paku menggunakan palu, ujung paku yang runcing memiliki luas permukaan yang sangat kecil. Dengan gaya yang sama, ujung paku yang runcing menghasilkan tekanan yang jauh lebih besar dibandingkan jika ujungnya berbentuk datar (tumpul). Inilah alasan mengapa paku dapat menembus kayu dengan mudah.

2. Pisau

Mata pisau yang tajam memiliki luas permukaan yang kecil, sehingga dengan sedikit gaya saja dapat menghasilkan tekanan besar untuk memotong benda.

3. Ban kendaraan

Ban kendaraan didesain untuk menyebarkan beban kendaraan secara merata ke permukaan jalan.

Satuan Tekanan

Satuan tekanan dalam sistem Si adalah pascal (Pa). Tekanan sebesar 1 Pascal terjadi saat gaya 1 N bekerja pada luas 1 meter persegi.

• 1 Pa = 1 N/m²
• 1 bar = 10⁵ Pa = 10⁵N/m²
• 1 atm = 1,01 × 10⁵Pa

SOAL LATIHAN

Pilihlah satu jawaban berikut ini yang paling tepat!

Link : Lembar Jawab

Sebuah benda dapat mengakibatkan tekanan yang besar atau tekanan yang kecil. Posisi benda mempengaruhi besar tekanan benda tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa tekanan bergantung pada .... jenis benda massa benda luas bidang permukaan bidang tekan massa jenis benda

Penggunaan pisau untuk memotong atau mengiris berkaitan dengan konsep gaya dan tekanan. Pisau yang tajam lebih mudah digunakan untuk memotong atau mengiris, sebab .... untuk menghasilkan tekanan yang sama, pisau tumpul memerlukan gaya yang lebih kecil untuk menghasilkan tekanan yang sama, pisau tajam memerlukan gaya yang lebih besar dengan memberikan gaya yang sama, pisau tumpul menghasilkan tekanan yang lebih besar dengan memberikan gaya yang sama, pisau tajam menghasilkan tekanan yang lebih besar

Sebuah balok terletak pada meja. Tekanan yang diberikan balok pada meja dapat diperbesar dengan cara .... memperkecil massa balok dan memperkecil luas alas balok yang bersentuhan dengan meja memperkecil massa balok dan memperbesar luas alas balok yang bersentuhan dengan meja memperbesar massa balok dan memperbesar luas alas balok yang bersentuhan dengan meja memperbesar massa balok dan memperkecil luas alas balok yang bersentuhan dengan meja

Massa sebuah balok beton berukuran 1,5 m × 2 m × 4 m adalah 2.400 kg. Tekanan maksimum yang dikerjakan beton pada tanah jika percepatan gravitasi 10 N/kg adalah .... 400 Pa 1500 Pa 3000 Pa 8000 Pa

Sebuah gaya bekerja pada permukaan berbentuk persegi sehingga menghasilkan tekanan 100 Pa. Jika sisi persegi diperkecil menjadi setengah sisi mula-mula, maka tekanan yang bekerja menjadi .... 50 Pa 100 pa 200 Pa 400 Pa

Tiga buah kubus dengan panjang sisi masing-masing 10 cm dijatuhkan pada permukaan tanah lunak. Kubus A memiliki massa 10 kg, kubus B memiliki massa 15 kg, dan kubus C memiliki massa 20 kg. Urutkan kubus menurut kedalaman lubang tanah setelah kubus dijatuhkan .... kubus A, kubus B, kubus C kubus C, kubus B, kubus A kubus A, kubus C, kubus B kubus B, kubus C, kubus A

Sebuah kubus baja (massa jenis 8.000 kg/m³) dengan sisi 0,2 m diletakkan di atas lantai. Tekanan yang diberikan adalah.... 8000 Pa 16000 Pa 32000 Pa 40000 Pa

beberapa balok berada di atas lantai seperti gambar. Jika massa jenis bahan balok sama, balok yang memberi tekanan terbesar dan terkecil adalah .... (2) dan (3) (3) dan (2) (1) dan (2) (3) dan (4)

Dua kubus memiliki volume yang sama dan masing-masing terbuat dari logam A dengan massa jenis 7200 kg/m³ dan logam B dengan massa jenis 10.800 kg/m³. Jika tekanan yang diberikan oleh kubus A pada lantai adalah 3600 Pa, tekanan yang diberikan oleh kubus B pada lantai adalah .... 5400 Pa 2520 Pa 1680 Pa 1260 Pa

Perhatikan gambar benda pejal dengan posisi berikut! Jika volume ketiga benda sama, tekanan yang ditimbulkan dari ketiga posisi benda tersebut adalah .... posisi (2) > posisi (1) > posisi (3) posisi (2) = posisi (1) = posisi (3) posisi (2) < posisi (3) < posisi (1) posisi (3) > posisi (1) > posisi (2)

Dua tiang silinder memiliki massa sama dan diameter masing-masing 20 cm dan 10 cm. Jika tekanan oleh tiang besar 500 Pa, tekanan oleh tiang kecil adalah .... 500 Pa 1000 Pa 2000 Pa 4000 Pa

Perhatikan tiga kondisi berikut ini: Sebuah balok dengan berat 2.000 kN berdiri di atas lantai seluas 2 m². Seekor gajah dengan berat 200 kN berdiri di atas lantai seluas 0,2 m². Seorang anak perempuan dengan berat 0,5 kN menggunakan sepatu hak tinggi, berdiri pada luas bidang tumpu 0,0002 m². Sebuah lantai kayu hanya mampu menahan tekanan maksimum sebesar 200 kPa. Kondisi yang dapat merusak lantai kayu tersebut ditunjukkan oleh nomor .... (1), (2), dan (3) (1) dan (2) (2) dan (3) (3)

Sebuah meja memiliki 4 kaki. Luas setiap alas kakinya sama dengan 2 cm². Massa meja tersebut sama dengan 10 kg dan percepatan gravitasi bumi diambil sama dengan 10 m/s². Tekanan setiap kaki meja ke lantai sama dengan .... 500.000 N/m² 125.000 N/m 10.000 N/m 5.000 N/m

Sebuah lemari bermassa 100 kg memiliki 4 kaki. Setiap kaki berbentuk persegi dengan sisi 5 cm. Jika percepatan gravitasi 10 m/s², tekanan yang dialami lantai adalah.... 10.000 Pa 20.000 Pa 25.000 Pas 100.000 Pau

Sebuah balok kayu (massa jenis 600 kg/m³) dengan volume 2 m³ diletakkan di atas lantai. Jika tekanan maksimum yang dapat ditahan lantai adalah 3.000 Pa, luas minimal alas balok agar tidak rusak adalah.... (g = 10 m/s²) 2 m² 4 m² 6 m² 8 m²