TEKANAN

Ringkasan materiA. Tekanan pada Benda Padat Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada tiap satuan luas permukaan. Secara matematis dituliskan:

P = F Atau segitiga bermakna F AKet: P = tekanan (N/m2 atau Pascal) F = gaya (N) P A A = luas bidang (m2) 1 pascal = 1 Pa = 1 N/m2

Contoh penggunaan prinsip tekanan pada kehidupan sehari-hari: - paku dibuat lancip dll.B. Tekanan pada Zat Cair (Tekanan Hidrostatis) Besarnya tekanan zat cair tergantung pada: a. Kedalaman zat cair b. Massa jenis zat cair c. Percepatan gravitasi Persamaan:

P = ρ . g . h P = tekanan ρ(rho)= massa jenis (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman (m)1. HUKUM PASCAL:

Jika gaya dikerjakan pada zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya akan diteruskan ole zat cair itu ke segala arah dengan sama kuat. Prinsip kerja hukum pascal: Dua bejana berisi zat cair yang saling berhubungan pada mesin hidrolik

Tekanan yang diberikan pada penghisap kecil akan diteruskan ke segala arah termasuk ke permukaan penghisap besar, karena: P1 = P2 maka.....

F1 = F2 ket: F1 = gaya pada penghisap kecil (N)A1 A2 F2 = gaya pada penghisap besar (N)

A1 = luas penampang penghisap kecil (m2) P1 = tekanan zat cair pada penghisap kecil (N/m2) A2 = luas penampang penghisap kecil (m2) P1 = tekanan zat cair pada penghisap kecil (N/m2)2. BEJANA BERHUBUNGAN :

Beberapa bejana yang pada bagian atasnya terbuka sedangkan pada bagian bawahnya dihubungkan satu dengan lainnya. Hukum bejana berhubungan: bejana berhubungan yang diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan setimbang (diam),permukaan zat cair dalam bejana tersebut selalu datar.Hukum bejana berhubungan tersebut tidak berlaku bila:a. Bejana diisi zat cair yang berbedab. Salah satu bejana tertutup sedangkan yang lain terbukac. Terdapat bejana yang berupa pipa kapiler

P1 = P2 ρ1 = massa jenis zat cair 1 (minyak) ρ1.g.h1 = ρ2.g.h2 ρ2 = massa jenis zat cair 2 (air) ρ1.h1 = ρ2.h2 h1 = tinggi permukaan zat cair 1

h2 = tinggi permukaan zat cair 2

3. HUKUM ARCHIMEDES - suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.Persamaan: F ke atas = W zat cair didesak atau FA = ρa . g. Aa

Ket:FA = gaya angkat ke atas pada benda (N) g = percepatan gravitasi (m/s2)Ρa = massa jenis zat cair (kg/m3) Va = volume air yang didesak (m3) TERAPUNG, MELAYANG, dan TENGGELAM

Sebuah benda bila dicelupkan ke dalam air akan terapung, melayang, dan tenggelam,tergantung pada gaya berat benda dan gaya ke atas yang dialami benda.Terapung ---> ρ benda < ρ zat cairMelayang ---> ρ benda = ρ zat cairTenggelam ---> ρ benda > ρ zat cair

Alat yang bekerja berdasarkan hukum Archimedes adalah: hidrometer, kapal laut, jembatan ponton, balon udara.C. Tekanan Gas 1. Tekanan Gas dalam Ruang Terbuka Orang yang pertama kali melakukan pengukuran tekanan udara adalah Toricelli. Hasil percobaannya menyimpulkan bahwa tekanan di atas permukaan laut adalah 1 atm (1 atm = 76 cm Hg = 105 Pa). Setiap kenaikan 100 m dari permukaan air, tekanan udara akan turun 1 cmHg. Alat pengukur tekanan udara adalah barometer.2. Tekanan Gas dalam Ruang Tertutup Alat pengukur tekanan gas dalam ruang tertutup adalah manometer. Jenisnya ada dua yaitu: a. Manometer zat cair terbuka :

Apabila zat cair yang digunakan adalah raksaPgas = (tekanan atmosfir + h) cm HgApabila raksa diganti dengan air maka ....P gas = (tekanan atmosfer + h/13,6) cmHg

h adalah selisih tinggi zat cair b. Manometer logam (contoh: manometer Bourdon): digunakan untuk mengukur tekanan uap di dalam boiler.3. Hukum Boyle:

* Selama suhu udara tidak berubah, hasil kali antara tekanan (P) dan volume gas (V) dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap)

P x V = konstan atau P1 x V1 = P2 x V2

Ket: P1 = tekanan gas mula-mula V1 = volume gas mula-mula P2 = tekanan gas setelah salah satunya berubah V2 = volume gas setelah salah satunya berubahContoh Soal:1. Sebuah balok beratnya 500 N diletakkan di atas meja. Bagian balok yang menyentuh meja seluas 2 m2. Hitunglah tekanan yang diberikan balok itu terhadap meja? * Diketahui: F = 500 N

A = 2 m2

Ditanya: P = .....? Jawab : P = F ---> P = 500 / 2 ---> P = 250 N/m2

A2. Suatu alat yang bekerja dengan sistem hidrolik, pada penghisap kecil berpenampang 10 m2 dikerjakan gaya sebesar 100 N. Berapakah gaya yang dihasilkan pada penghisap besar yang berpenampang 20 cm2? * Diketahui: A1 = 10 cm2

F1 = 100 NA2 = 20 cm2

Ditanya: F2 = ....? Jawab : F2 = 100 N x 20 cm 2 10 cm2

= 200 N3. Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1.000 kg/m3. Pada salah satu kakinya dituangkan oli setinggi 10 cm sehingga selisih tinggi permukaan air pada kedua kaki 8 cm. Berapa massa jenis oli yang dituangkan?

Diketahui : ρ1 = 1.000 kg/m3

h1 = 8 cm h2 = 10 cm

Ditanya : ρ2 = ....? Jawab : ρ1.h1 = ρ2.h2

ρ2 = ρ1 . h1 h2

ρ2 = 1.000 kg/m3 x 8 cm = 800 kg/m3 10 cm 4. Dalam sebuah pompa sepeda berisi udara dengan tekanan 1 atm, volume pompa tersebut 10 liter. Udara dalam pompa tersebut dimampatkan dengan ditekan sehingga volume menjadi 2 liter. Hitunglah tekanan udara dalam pompa itu bila suhu tetap!* Diketahui : P = 1 atm

V1= 10 liter V2= 2 liter

Ditanya : P2 = ....? Jawab : P1 x V1 = P2 x V2 ==> P2 = p1 x V1

V2P2 = 1 x 10 = 5 atm

2=Jadi, tekanan dalam pompa 5 atm.