Rumus Tekanan Fisika Beserta Contoh Soal dan Jawabannya – Mampu mengerjakan latihan soal tekanan fisika termasuk salah satu standar kompetensi siswa. Dalam ilmu Fisika terdapat pembahasan mengenai tekanan. Materi tersebut tergolong kompleks, selain harus menghafal teori kita juga harus mampu menghitung lewat sarangkaian rumus.
Apa pengertian tekanan itu? Apa saja jenis jenis tekanan? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal tekanan? Bagaimana rumus pada tekanan itu? Sebenarnya contoh tekanan sering kita jumpai dalam kehidupan sehari hari. Dalam hal ini tekanan berhubungan dengan gaya dan luas bidang. Sayangnya tak semua mampu mengitungnya karena kurang memahami rumus tekanan fisika dengan baik.
Dalam konteks pendidikan biasanya kita akan diberikan berbagai contoh soal tekanan fisika sebagai bahan pendalaman materi. Tentu sebelumnya kalian akan diberikan berbagai penjelasan relevan tentang konsep tekanan fisika. Tapi karena kompleksitas yang tinggi terkadang membuat siswa sulit menghafal rumus tekanan fisika dengan benar.
Rumus Tekanan Fisika Beserta Contoh Soal dan Jawabannya
Sebelum membahas tentang rumus pada tekanan dan contoh soal tekanan fisika, saya akan menjelaskan terlebih dahulu definisinya. Pengertian tekanan ialah ilmu fisika yang penerapannya digunakan untuk mengetahui sistem kerja besaran gaya pada satuan luas tertentu. Dari pengertian ini dapat disimpulkan bahwa hasil tekanan tersebut akan berbanding terbalik dengan luas bidang tekananya dan berbanding lurus dengan besaran gaya.
Baca juga : Contoh Soal Cermin Datar Beserta Pembahasannya Lengkap
Jika pemberian gayanya semakin besar, maka hasil tekanannya juga semakin besar. Namun jika gayanya semakin kecil, maka tekanannya juga akan semakin kecil. Jika luas bidang tekanannya semakin besar, maka hasil tekanannya juga akan semakin kecil. Ini berlaku untuk rumus tekanan dan cara menyelesaikan contoh soal tekanan yang tersedia. Rumus pada tekanan tersebut dapat diilustrasikan menjadi gambar seperti di bawah ini:
Berdasarkan ilustrasi di atas dapat lihat ada beberapa spek penting pada rumus tekanan fisika yaitu penentuan dalam luas bidang tekanan. Apa yang dimaksud bidang tekanan itu? Bidang tekanan ialah bidang yang diperoleh atau langsung bersentuhan dengan bidang gayanya. Untuk itulah hasil besar tekanannya dapat dipengaruhi oleh luas bidang sentuh. Jika luas bidang tekanannya memiliki nilai yang semakin kecil, maka hasil nilai tekanannya juga akan semakin besar. Contohnya ketika pemasangan paku runcing daripada paku tumpul.
Apa Itu Tekanan Fisika
Pengertian tekanan secara ilmiah adalah hasil antara gaya yang dibagi dengan luas bidang tekanan. Dari definisi itu kita bisa menemukan rumus tekanan yakni gaya dibagi luas bidang tekanan. Tekanan dalam Fisika disimbolkan dengan huruf P dimana berisi satuan fisika yang menunjukkan gaya (F) pada setiap satuan luas (A). Biasanya tekanan memiliki satuan yang berguna untuk mengukur kekuatan pada sebuah gas maupun cairan. Satuan tekanan tersebut berkaitan dengan satuan suhu dan isi (volume).
Bila disebuah tempat memiliki tekanan yang semakin tinggi dan isinya sama, maka akan semakin tinggi pula suhunya. Inilah yang menjadi bukti jika di pegunungan terdapat suhu yang lebih rendah dibandingkan dataran rendah. Pernyataan seperti ini tidak berlaku untuk uap air karena tidak semuanya benar.
Jika ada peningkatan tekanan uap air, maka akan menyebabkan gas berupa menjadi cair lagi. Kemudian rumus dalam tekanan juga dapat dimanfaatkan untuk menjelaskan alasan pengasahan pisau dan berubahnya permukaan pisau menjadi hitam serta lebih menipis. Jika luas permukaannya semakin kecil, maka akan semakin tinggi tekanannya meskipun gayanya sama.
Kita dapat mengukur tekanan udara menggunakan barometer. Nah pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang rumus tekanan fisika beserta contoh soal tekanan. Selain itu saya juga akan membahas tentang pengertian tekanan dan jenis jenis tekanan Fisika. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.
Jenis Jenis Tekanan
Macam macam tekanan secara umum dapat dibagi menjadi dua yaitu tekanan udara (tekanan yang berkaitan dengan zat gas) dan tekanan hidrostatis (tekanan yang berkaitan dengan zat cair). Menariknya rumus tekanan fisika sama sekali tak dipengaruhi oleh kategori tersebut.
Sebagai tambahan pengetahuan sebelum masuk ke rumus, contoh soal tekanan fisika dan jawabannya. Alangkah baiknya kalau kita juga membelaki diri dengan berbagai jenis tekanan yang ada pada ilmu fisika terlebih dulu.
Tekanan Hidrostatis
Kata hidrostatis sendiri berasal dari kata “hidro” yang maknanya air dan “statis” berarti tetap. Maka dari itu pengertian tekanan hidrostatis ialah sebuah tekanan dalam kondisi diam yang berhubungan dengan zat cair. Adanya tekanan ini terdapat dalam posisi diam, dimana diantara zat cair memiliki keseimbangan yang baik karena pengaruh dari gaya gravitasi.
Apakah materi ini bisa diselesaikan dengan rumus tekanan fisika secara umum? tentu tidak. Untuk mengerjakan contoh soal tekanan hidrostatis pada dasarnya juga menggunakan rumus hidrostatis yang ada. Tekanan hidrostatis tersebut dipengaruhi oleh beberapa hal seperti di bawah ini:
- Kedalaman
- Massa jenis zat cair
- Gaya gravitasi di tempat tersebut
Baca juga : Pengertian Lensa Cembung, Rumus dan Sifat Bayangan Lengkap
Tekanan Udara
Jenis tekanan selanjutnya ialah tekanan udara. Pengertian tekanan udara ialah tekanan yang menggunakan massa udara untuk menggerakkannya di tiap satuan luas tetentu. Tekanan udara tersebut dapat diukur menggunakan barometer. Satuan tekanan udara yaitu berupa mb atau milibar. Tekanan udara memiliki besar yang biasanya digunakan untuk membandingkan sebuah ketinggian tertentu. Jika tempat tersebut semakin tinggi, maka hasil tekanan udaranya semakin rendah dan sebaliknya.
Rumus Tekanan Fisika
Setelah menjelaskan tentang pengertian tekanan dan jenis jenis tekanan di atas. Selanjutnya saya akan menjelaskan tentang rumus pada tekanan untuk menyelesaikan contoh soal tekanannya. Tekanan dalam Fisika memiliki rumus seperti di bawah ini:
Keterangan:
P = Tekanan (N/m² atau Pa/pascal)
F = Gaya Tekanan (N)
A = Luas Bidang Tekanan (m²)
Pada dasarnya rumus tekanan Fisika di atas berhubungan dengan beberapa hal. Hal yang memiliki hubungan dalam rumus tersebut dapat berupa besaran gaya dan besaran luas. Adapun penjelasannya yaitu sebagai berikut:
Besaran Gaya
Besaran gaya memang berhubungan dengan jenis tekanan secara umum. Besaran gaya memiliki andil penting dalam rumus tekanan fisika. kita bisa mengartikannya sebagai bentuk interaksi yang mengakibatkan perubahan gerak pada suatu benda di berbagai sisi berdasarkan nilai arahnya. Gaya tersebut merupakan sesuatu hal yang memiliki arah dan nilai tertentu sehingga dapat dikategorikan sebagai besaran vektor.
Gaya juga dapat dikategorikan dalam jenis besaran turunan jika ditinjau dari sudut pandang jenisnya. Hal ini dikarenakan pemerolehan nilainya tidak hanya langsung dari pengukuran, tetapi juga berkaitan dengan pengaruh besaran pokok. Gaya memiliki simbol hururf F kapital dan menggunakan satuan Internasional (SI) yaitu Newton (N). Gaya ini dapat diukur dengan menggunakan Neraca Pegas atau Dinamometer.
Baca juga : Rumus Menghitung Besaran Gelombang dan Contoh Soalnya
Besaran Luas
Rumus tekanan juga berhubungan dengan besaran luas. Pengertian besaran luas ialah sebuah pengukuran pada bagian permukaan yang berupa dua dimensi untuk dinyatakan dalam bentuk besaran turunan Fisika. Kita dalam memperoleh nilai luas dari dua aturan panjang yang dikalikan pada sebuah objek. Besaran luas sendiri memiliki simbol berupa huruf A kapital dan satuan Internasional (SI) berupa meter persegi (m²). Bentuk luasnya dapat dipengaruhi oleh bentuk objeknya. Misalnya:
- Apabila objeknya memiliki bentuk persegi, maka untuk memperoleh luasnya dapat dilakukan dengan mengalikan kedua sisinya.
- Apabila objeknya memiliki bentuk persegi panjang, maka untuk memperoleh luasnya dapat dilakukan dengan mengalikan panjang dan lebarnya.
- Apabila objeknya memiliki bentuk lingkaran, maka untuk memperoleh luasnya dapat dilakukan dengan mengalikan phi dan jari jari dipangkatkan dua.
- Apabila objeknya memiliki bentuk segitiga, maka untuk memperoleh luasnya dapat dilakukan dengan mengalikan alas dan tinggi dibagi dua.
Contoh Soal Tekanan
Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal tekanan terkait rumus tekanan Fisika di atas. Contoh soal pada tekanan tersebut akan saya sertakan pembahasannya sekaligus sehingga anda dapat memahaminya dengan mudah. Berikut contoh soal dan pembahasannya yaitu:
1. Suatu benda mengalami tekanan pada bidang seluas 4 m² dengan gaya 120 N. Hitunglah nilai tekanan tersebut?
Pembahasan
Diketahui : A = 4 m²; F = 120 N
Ditanyakan : P = ?
Jawab :
P = F/A
= 120/4
= 30 N/m²
Jadi benda tersebut mengalami tekanan yang besarnya 30 N/m² atau 30 Pa.
2. Sebuah benda memiliki massa 20 kg dengan besar percepatan 5 m/s². Jika permukaan tempatnya bekerja memiliki luas 0,4 m², berapakah besar tekanannya?
Pembahasan
Diketahui : m = 20 kg; a = 5 m/s²; A = 0,4 m²
Ditanyakan : P = ?
Jawab :
Langkah pertama yang perlu dilakukan ialah mencari nilai gaya. Untuk menentukan nilai gaya dapat menggunakan rumus di bawah ini:
F = m.a
= 20.5
= 100 N
Langkah berikutnya menentukan tekanan menggunakan rumus di bawah ini:
P = F/A
= 100/0,4
= 250 N/m²
Jadi benda tersebut memiliki tekanan sebesar 250 N/m² atau 250 Pa.
Demikianlah penjelasan mengenai rumus tekanan fisika beserta contoh soal tekanan. Pengertian tekanan ialah ilmu fisika yang penerapannya digunakan untuk mengetahui sistem kerja besaran gaya pada satuan luas tertentu. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah berkunjung di blog ini.
