Tekanan Zat Padat

Gaya pada kaki dan luas permukaan benda yang disentuh sangat menentukan besarnya tekanan yang dirasakan. Kamu dapat mengetahuinya bahwa luas ujung duri lebih kecil dibandingkan ujung batu. Menginjak duri lebih sakit dibanding menginjak batu. Kamu dapat menemukan bahwa semakin kecil luas permukaan sentuh, maka semakin besar tekanan yang dirasakan.

Sederhananya bahwa tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan sentuh. Akhirnya kamu dapat memahami bahwa tekanan menyatakan gaya per satuan luas atau singkatnya tekanan adalah penyebaran gaya.

Besarnya tekanan yang dihasilkan bergantung pada besarnya dorongan (gaya) yang diberikan dan luas permukaan pijakan atau luas bidang tekannya. Apabila gaya yang diberikan pada suatu benda (F) semakin besar, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin besar. Sebaliknya, semakin luas permukaan suatu benda, tekanan yang dihasilkan semakin kecil. Secara matematis, besaran tekanan dapat dituliskan dalam persamaan sebagai berikut:

dengan: 
p = Tekanan (N/m2  atau pascal (Pa)) 
F = Gaya (Newton) 
A = Luas bidang (m2)

---

Contoh soal 1

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 :

Diket:
Luas kubus 
A = 40 cm² = 0,004 m²

Tekanan Kubus I

P = F/A 
  = 100N/0,004 m²
  = 25.000 N/m²

Tekanan Kubus II

P = F/A 
  = 80N/0,004 m²
P = 20.000 N/m²

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

Nah, 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.


Contoh soal 2

Balok beton dengan massa jenis 2000 kg /m² memiliki ukuran panjang = 2 m, lebar= 1 m, dan tinggi= 0,5 m. Tekanan pada lantai yang disebabkan oleh balok tsb adalah?

Pembahasan: 

Diketahui
  p = 2 m
  l = 1 m
  t = 0,5 m
  ρ = 2000 Kg/m³

Ditanya: P.....?

Jawab :
Langkah 1 mencari masa (m)  
dari rumus massa jenis
ρ = m / V

Sehingga rumus massa benda
m = ρ . V
  = (2000 Kg/m³).(2m x 1m x 0,5m)
  = 2000 Kg

Langkah 2 mencari Gaya (F)
F = m . g 
  = 2000 . 10m/s² 
  = 20000 N

Langkah 3 menentukan Tekanan (P)
P = F/A
  = 20000N / (p x l)
  = 20000N / (2m x 1m)
  = 20000N / 2 m²
  = 10000 N atau 10000kg/m²

Sobat elpedia, demikian materi Fisika - Tekanan Zat Padat semoga bermanfaat. Jika berkenan berbagi pengetahuan dengan teman-teman bisa klik tombol share di bawah ini. terimakasih