Blog Siswa

IPA - TEKANAN

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA | 20-03-2012 00:00:00

TEKANAN

ZAT PADAT

Jika sebuah paku dan sebuah kelereng yang bermassa sama kita jatuhkan ke atas plastisin, tahukah kamu mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada plastisin jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama?

Nah, kali ini kita akan belajar tentang tekanan pada zat padat. Apakah tekanan pada zat padat itu? Bagaimana cara menghitung besarnya tekanan pada zat padat serta apa sajakah yang mempengaruhi besarnya tekanan pada zat padat?

Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda dibagi dengan luas permukaan bidang di mana gaya itu bekerja.

Secara matematis dapat dituliskan :

P = Tekanan (N/m²)

F = Gaya tekan (N)

A = Luas bidang (m²)

Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah N/m², satuan ini juga disebut pascal (Pa).

1 Pa = 1 N/m²

Untuk dapat lebih memahami materi tekanan pada zat padat, perhatikan beberapa contoh soal berikut:

Soal 1 :

Jika masing-masing balok mempunyai berat yang sama, yaitu 12 N, balok manakah yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai?

Pembahasan :

Balok I

A = 30 cm x 10 cm = 300 cm² = 0,03 m²

P = 400 N/m²

Balok II

A = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 0,02 m²

P = 600 N/m²

Jadi, yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai adalah Balok II, yaitu sebesar 600 N/m².

Soal 2 :

Dua buah kubus masing-masing berbahan besi dan kayu berukuran sama mempunyai luas permukaan sebesar 40 cm² diletakkan di atas lantai. Jika kubus I mempunyai berat 100 N dan kubus II mempunyai berat 80 N. Kubus manakah yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai?

Pembahasan :

Luas kubus = 40 cm² = 0,004 m²

Kubus I

P = 25.000 N/m²

Kubus II

P = 20.000 N/m²

Jadi, yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai adalah Kubus I yaitu sebesar 25.000 N/m².

dari contoh soal tersebut dapat kita dapat menarik kesimpulan tentang tekanan pada zat padat sebagai berikut:

1. Semakin kecil luas bidang tekan, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

2. Semakin besar gaya tekan yang diberikan, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

Dengan demikian sekarang kalian dapat menjelaskan mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada plastisin jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama.

ZAT CAIR

Air adalah zat cair, maka itu air dapat mengalir. Air mengalir dari tempat dengan energi potensial tinggi ke tempat dengan energi potensial rendah. Hal ini terjadi karena ada tekanan zat cair.

Bagaimana dengan hukum Bejana berhubungan ?

Hukum bejana berhubungan terjadi jika ke dalam bejana berhubungan diisikan satu jenis zat cair dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair dalam bejana akan terletak pada bidang horisontal. Konsep bejana berhubungan yaitu apabila zat cair yang sejenis (satu jenis zat cair) dituangkan ke dalam suatu bejana, maka permukaan zat cair tersebut dalam bejana selalu mendatar dan sama tinggi. Prinsip ini diterapkan pada selang plastik sebagai alat sederhana yang memanfaatkan prinsip bejana berhubungan. Alat ini sering digunakan tukang bangunan untuk menentukan apakah tinggi dua titik yang berjauhan pada suatu tempat sama.

Apabila dua macam zat cair yang tidak sejenis dan tidak bercampur dituangkan ke dalam suatu bejana, maka permukaan zat cair yang tak sejenis tersebut tidak sama tinggi. Zat cair yang massa jenisnya lebih kecil, permukaannya lebih tinggi daripada zat cair yang massa jenisnya lebih besar. Oleh itu air, dapat mengalir.

Prinsip kerja pada aliran air PAM ke rumah-rumah melalui hukum pascal. Hukum pascal ialah jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya.

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar. Air menyembur dari setiap lubang kantong plastik dengan jarak yang sama. Semakin kuat kantong plastik ditekan, semakin cepat semburan airnya begitu sebaliknya. Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa tekanan diteruskan ke segala arah dengan sama besar.

Jika penampang A1 diberi gaya F1 ke bawah, zat cair dalam penampang A1 mengalami tekanan P sebesar F1/A1. Kemudian tekanan akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke penampang A2. Seandainya gaya yang diberikan pada penampang A2 adalah F2 maka akan diperoleh persamaan seperti berikut :

F2 = P. A2 dimana P = F1/A1

Dengan demikian, sesuai dengan hukum Pascal diperoleh :

Beberapa alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik, rem hidrolik dan alat pengangkat mobil.

Teknologi yang membantu sistem kerja aliran air PAM ke rumah-rumah diberi nama microhydrolic. Prinsip kerjanya, air kotor yang disedot dari sungai mengalir akan diteruskan ke bak penampungan pertama yang terdiri atas 10 bak. Di bak-bak ini akan dilangsungkan pemisahan air yang bisa digunakan dan air yang tidak bisa digunakan. Lalu dilakukan predesinfektan. Kemudian air dimasukkan ke bak flocculator untuk diolah kembali. Setelah ada peningkatan kualitas, air kembali dialirkan ke bak sedimentasi. Di bak sedimentasi akan terjadi pemisahan antara air dan endapan-endapan tak terpakai yang selanjutnya akan dibuang. Sedangkan air bersih dialirkan ke rumah-rumah. Untuk dapat mengalirkan air ke rumah-rumah diperlukan tekanan yang cukup memadai.

ZAT GAS

Gas-gas yang ada di dalam ruangan yang tertutup akan mengeluarkan udar dan menekan ke segala arah dengan sama besar. Tekanan gas pada ruang tertutup bisa diukur dengan menggunakan 2 alat yang berbeda yang masing-masing namanya seperti manometer terbukadan manometer tertutup. Tekanan gas dalam ruang terbuka dapat diukur dengan menggunakanbarometer.

Manomemeter terbuka ini terdiri dari tabung pipa kapiler yang bentuknya seperti huruf U yang terhubung dengan tabung gas. Besar tekanan udara yang terbaca pada suatu sisi pipa yang terbuka sama dengan tekanan gas dalam suatu tabung. Perhatikan diagram manometer terbuka berikut ini.

Hukum Pascal

Hukum Pascal adalah hukum yang menerangkan tentang suatu sifat tekanan pada zat cair. Hukum Pascal menyatakan bahwa:

“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar.”

dengan:

F₁ = gaya pada penampang A₁(N)

F₂ = gaya pada penampang A₂(N)

A₁= luas penampang 1 (m²)

A₂ = luas penampang 2 (m²)

Peralatan yang menggunakan prinsip hukum Pascal, antara lain seperti rem hidrolik, pompa hidrolik, dan dongkrak hidrolik.

Contoh Soal

Sebuah beban akan diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Massa beban 64 ton diletakkan di atas penampang A seluas 0,5 m². Berapakah gaya yang harus diberikan

pada penampang B (luasnya 11/88 kali penampang A) agar beban dapat terangkat?

Penyelesaian:

Diketahui: A₁= 0,5 m²
A₂= 1/8 A₁

g = 10 m/s²

Fi = w = m . g = 64000 kg x 10 = 640.000 N Ditanyakan: F₂ = ….?

Jawab: f₁/f₂ = f₂/A₂

640000/A₁ = F₂/1/8 A₁

F₂ = 1/8 x 640000 = 80.000 N

Hukum Bejana Berhubungan

Dalam suatu Hukum bejana berhubungan menyatakan bahwa:

“apabila bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama, maka pada keadaan kesetimbangan permukaan zat cair dalam bejana berada dalam satu bidang datar.” Hukum ini tidak berlaku pada suatu bejana yang berisi kan cairan tak sejenis dan pipa kapiler. Secara matematis, hukum bejana berhubungan dirumuskan sebagai berikut.

P, = P₂

P_1. g.h₁=p_2.g.h₂

dengan:

p₁= tekanan zat cair 1 (Nnr²) p₂ = massa jenis zat cair 2 (kgnr³)

p₂ = tekanan zat cair 2 (Nnr²) h₁= tinggi permukaan zat cair 1 (m)

P₁ = massa jenis zat cair 1 (kgnr³) h₂ = tinggi permukaan zat cair 2 (m)

Contoh Soal

Ke dalam kaki 1 pipa U dimasukkan cairan setinggi 32 cm dan ke dalam kaki 2 dimasukkan raksa dengan massa jenis 13,6 gr/cm³. Ketinggian bidang batas adalah 1,4 cm. Berapakah massa jenis cairan tersebut?
Penyelesaian:

Diketahui:

32 cm

h₂ = 1,4 cm p₂ = 13,6 gr/cm³Ditanyakan: p₁ = ….? Jawab: p_t . g . h₁ = p₂g.h₂

p₁.10. 32 = 13,6 . 10 .1,4 p_l

= 0,595 gr/cm³

Hukum Archimedes

Hukum Archimedes hanya berlaku pada zat yang dinamakan fluida. Zat yang termasuk dalam fluida adalah zat cair dan gas. “Benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya itu sebanding dengan berat zat cair yang dipindahkan.”

Dalam hukum Archimedes ternyata bisa diterapkan dalam kehidupan sehari-hari kita antara lain sebagai berikut.

1. Hidrometer, yaitu alat untuk mengukur massa jenis relatif zat cair terhadap air.

2. Jembatan ponton, yakni jembatan yang menggunakan drum-drum kosong berisi udara.

3. Kapal laut dan kapal seiam.

4. Galangan kapal, yakni alat untuk mengangkat kapal laut ke permukaan air.

5. Balon udara.

sumber : http://klikbelajar.com/bebas/tekanan-pada-zat-serta-hukumnya/

http://sukasains.wordpress.com/2011/04/13/tekanan-pada-zat-padat/

BLOG MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA LAINNYA

Novel

Novel merupakan sebuah karya fiksi prosa yang tertulis dan naratif, biasanya dalam bentuk cerita. Novel lebih panjang (setidaknya 40.000 kata) dan lebih kompleks dari cerpen, dan tidak dibatasi keterbatasan struktural dan metrikal sandiwara atau sajak. Umumnya sebuah novel bercerita te...

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA 00:00:00 26-04-2012

Microsoft Excel 2007

Microsoft Excel atau Microsoft Office Excel adalah sebuah program aplikasi lembar kerja spreadsheet yang dibuat dan didistribusikan oleh Microsoft Corporation untuk sistem operasi Microsoft Windows dan Mac OS. Aplikasi in...

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA 00:00:00 26-04-2012

Penyimpangan Sosial

Penyimpangan Sosial Pengertian dari penyimpangan sosial adalah Bentuk Perilaku yang dilakukan oleh seseorang yang tidak sesuai dengan norma dan nilai sosial yang berlaku dalam masyarakat. Menurut Bruce J. Cohen, ukuran yang menjadi dasar adanya penyimpangan bukan baik atau b...

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA 00:00:00 29-03-2012

IPA - TEKANAN

TEKANAN ZAT PADAT Jika sebuah paku dan sebuah kelereng yang bermassa sama kita jatuhkan ke atas plastisin, tahukah kamu mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada pla...

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA 00:00:00 20-03-2012

IPS (Peristiwa 10 November)

Peristiwa 10 November Pertempuran Surabaya merupakan peristiwa sejarah perang antara pihak tentara Indonesia dan pasukan Belanda. Peristiwa besar ini terjadi pada tanggal10 November 1945 di Kota Surabaya, Jawa ...

MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA 00:00:00 01-02-2012

Blog Siswa

IPA - TEKANAN

BLOG MUHAMMAD TRI YUSDI ANJASMARA LAINNYA

Novel

Microsoft Excel 2007

Penyimpangan Sosial

IPA - TEKANAN

IPS (Peristiwa 10 November)

ARSIP

PENULIS

SMP NEGERI 7 BOGOR

Sambutan Kepala Sekolah