232
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Tekanan
Gerbang
Gambar 19.1 Kaki bebek yang berselaput mengurangi tekanan pada tanah
P
erhatikan gambar di atas Seekor bebek memiliki kaki yang berselaput. Mengapa kaki ayam dan kaki bebek saat berada di tanah becek, kaki ayam terperosok lebih dalam dibandingkan
kaki bebek? Pertanyaan tersebut erat kaitannya dengan tekanan yang dihasilkan oleh masing-masing binatang. Semakin dalam kaki binatang terperosok ke dalam tanah, semakin besar tekanan pada
tanah. Lalu, faktor-faktor apa saja yang memengaruhi tekanan suatu benda? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, marilah kita pelajari tentang tekanan
Kata kunci: tekanan – tekanan hidrostatis – hukum Pascal – hukum Archimedes – barometer –
manometer
Rep.www .waterfowl
A. Tekanan pada Zat Padat
Seperti kita ketahui, kaki ayam tidak memiliki selaput, sedang kaki bebek memiliki selaput. Karena kaki ayam tidak memiliki selaput maka tekanannya pada
tanah becek lebih besar. Apakah yang dimaksud dengan tekanan? Untuk mengetahuinya simaklah cerita berikut
Di unduh dari : Bukupaket.com
233
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Tekanan
Berdasarkan percakapan di atas dapat diambil kesimpulan bahwa luas penampang memengaruhi tekanan. Semakin kecil luas penampang suatu benda,
semakin besar tekanannya. Bagaimana dengan seekor gajah dan
seekor burung yang berjalan di atas tanah becek? Kaki gajah yang memiliki luas
penampang lebih besar akan terperosok lebih dalam. Hal ini terjadi karena gajah
memiliki berat yang lebih besar dibanding burung. Oleh karena itu, berat suatu benda
juga memengaruhi tekanan suatu benda. Berat benda merupakan sebuah gaya. Jadi,
tekanan juga tergantung dari gaya yang diberikan.
Untuk lebih memahami tentang tekanan pada zat padat, lakukanlah percobaan berikut
Praktikum 1
Tekanan pada Zat Padat A. Tujuan
Mengetahui faktor-faktor yang memengaruhi tekanan pada zat padat.
B. Alat dan Bahan
1. Kubus
2 buah dengan ukuran sama tetapi berbeda beratnya 2.
Balok 1 buah
3. Kotak pasir
1 buah 4.
Pasir secukupnya
Gambar 19.2 Jejak kaki gajah lebih dalam daripada jejak kaki burung
Rep.www .astr
onomy-images.com
Benar. Berjalan di tanah becek lebih mu-
dah dilakukan dengan menggunakan sepatu yang
tidak memiliki hak. Wah, ternyata
berjalan di tanah becek menggunakan sepatu
yang berhak tinggi susah sekali.
Mengapa demikian?
Hak tinggi pada sepatu memiliki luas pe-
nampang yang lebih kecil di- bandingkan dengan sepatu
yang tidak memiliki hak sehingga tekanannya
lebih besar.
Di unduh dari : Bukupaket.com
234
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Tekanan
A
G F
C. Langkah Kerja
1. Buatlah permukaan pasir yang rata pada kotak pasir
2. Letakkan dua kubus yang sama ukurannya, namun berbeda berat di atas pasir Amati
kedalaman masing-masing kubus di dalam pasir Catat hasil pengamatanmu 3.
Kembalikan pasir pada kondisi rata seperti semula 4.
Letakkan balok di atas pasir dengan luas penampang yang terkecil di atas pasir Amati kedalaman balok pada pasir Catat hasil pengamatanmu
5. Kembalikan pasir pada kondisi rata seperti semula
6. Letakkan balok di atas pasir dengan luas penampang terbesar menyentuh pasir
Amati kedalaman balok di pasir Catat hasil pengamatanmu 7.
Buat laporan dari kegiatan yang telah kalian lakukan Buatlah kesimpulan dari kegiatan di atas Serahkan laporan dan kesimpulan kalian kepada guru untuk dinilai
8. Jangan lupa untuk mengembalikan alat dan bahan ke tempat semula
A
G F
Berdasarkan kegiatan di atas, kita peroleh hasil bahwa semakin besar berat suatu benda, tekanannya semakin besar. Semakin kecil
luas permukaan suatu benda, tekanannya semakin besar. Dengan memerhatikan hal-hal tersebut di atas, besar tekanan yang dialami
suatu benda dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
P = . . . 19.1
Keterangan:
P : tekanan Pascal atau Nm
2
G F
: gaya tekan N A : luas permukaan m
2
Besar gaya tekan benda pada kegiatan di atas sama dengan gaya berat benda tersebut.
G F
=
G w
= m . g . . . 19.2
Keterangan:
G w
: gaya berat N m : massa benda kg
g : percepatan gravitasi ms
2
g=10 ms
2
Dengan demikian, persamaan 19.1 menjadi P =
= . . . 19.3
Berdasarkan persamaan 19.3 di atas, besar tekanan pada zat padat dipengaruhi oleh luas
penampang zat padat tersebut. Prinsip tekanan pada zat padat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-
hari, misalnya pada sepatu sepak bola. Perhatikan gambar 19.4 di samping Sol sepatu sepak bola dibuat
tidak rata berupa tonjolan-tonjolan untuk memper- besar gaya tekan terhadap tanah. Semakin besar gaya
tekan yang kita berikan pada tanah, membuat kita semakin kokoh berdiri dan berlari dengan lebih cepat,
bahkan saat hujan. A
m . g
Gambar 19.4 Sol sepatu sepak bola dibuat tidak rata agar gaya tekan
yang ditimbulkan semakin besar
Rep. frederickssoccersupplies
JG F
= JJG
w tanah
A
Gambar 19.3 Gaya tekan balok sama dengan gaya berat benda
Di unduh dari : Bukupaket.com
235
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Tekanan
Penerapan matematis rumus-rumus di atas dapat kamu pelajari pada contoh soal berikut
Contoh Soal
Sebuah benda bermassa 2 kg berada di atas tanah. Jika luas penampang benda yang menyentuh tanah 100 cm
2
, tentukan besar tekanan benda pada tanah
Penyelesaian:
Diketahui: m = 2 kg
A = 100 cm
2
= 100 . 0,0001 m
2
= 0,01 m
2
Ditanyakan: P =. . . ? Jawab:
Langkah 1: Menentukan besar gaya tekan yang diberikan oleh benda.
G F
= m . g
G F
= 2 · 10
G F
= 20 N Langkah 2:
Menentukan besar tekanan benda pada tanah. P =
= = 2.000 Pascal = 2 kPa 1 kPa = 1.000 Pa
Jadi, tekanan yang diberikan benda pada tanah sebesar 2 kPa kiloPascal. A
G F
0,01 20
Sekarang, coba kita uji pemahamanmu mengenai tekanan pada zat padat dengan mengerjakan pelatihan berikut
Kerja Berpasangan 1
Kerjakan bersama teman sebangkumu 1.
Jelaskan hubungan antara massa benda dan luas permukaan suatu benda terhadap tekanan benda tersebut Berikan contohnya
2. Sebutkan 5 contoh penerapan tekanan pada zat padat dalam kehidupan sehari-hari
3. Sebuah kubus mempunyai panjang sisi 8 cm dan massanya 0,4 kg. Tentukan besar
tekanan yang diberikan kubus terhadap lantai 4.
Sebuah balok kayu diletakkan di atas lantai. Panjang dan lebar permukaan balok yang bersentuhan dengan lantai berukuran 16 cm dan 5 cm. Jika tekanan yang ditimbulkan
balok kayu terhadap lantai besarnya 2.000 Pa, berapa massa balok kayu tersebut?
5. Sebuah prisma segitiga sama sisi mempunyai panjang sisi 4 cm. Prisma tersebut
diletakkan pada suatu bidang datar. Jika prisma tersebut memberikan tekanan sebesar 5 Pa, berapa gaya tekan prisma tersebut?
Di unduh dari : Bukupaket.com
236
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Tekanan
B. Tekanan pada Zat Cair
