Bahan Ajar 1.docx

Lampiran 4

TEKANAN Tujuan Pembelajaran

TEKANAN

Setelah memperlajari subbab ini, diharapkan mampu: (1)Melalui percobaan, peserta didik dapat menjelaskan pengertian tekanan pada zat padat. (2)Melalui diskusi, Peserta didik dapat mendeskripsikan gejala tekanan pada zat padat. (3)Melalui percobaan, peserta ddik dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya tekanan pada zat padat. (4)Melalui diskusi kelompok, peserta didik dapat menyebutkan contoh penerapan dalam kehidupan sehari-hari pada tekanan zat padat.

N

Kata Kunci Tekanan

Tekanan Hidrostatis

Hukum Pascal

Hukum Archimedes

Barometer

Manometer

Kapal laut dapat terapung di atas lautan. Oleh karena itu, kapal laut dijadikan sebagai salah satu alat transportasi. Apa yang menyebabkan kapal laut terapung di lautan? Teori apa yang menjelaskan hal ini? Bagaimana kaitannya dengan teori-teori tentang IPA yang lainnya? Ayo temukan jawabannya dalam bab ini.

Sumber: image.google.com

Gambar 1 Kapal Laut Terapung di Lautan Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kamu dapat mendeskripsikan prinsip tekanan pada zat padat, cair, dan gas, serta menjelaskan prinsip Hukum Pascal, Hukum Archimedes, Hukum Boyle, dan penerapannya dalam kehidupan seharihari.

81

Lampiran 4

TEKANAN A. TEKANAN PADA ZAT PADAT

TEKANAN

Tekanan pada zat padat merupakan ilustrasi yang nyata untuk dapat memahami pengertian tekanan. Contohnya ketika mendaki gunung, telinga kita akan terasa sakit. Hal ini akibat dari perbedaan tekanan udara antar tempat yang

N

ketinggiannya berbeda, begitu juga ketika menyelam. Selain akibat ketinggian, tekanan air pun mempengaruhi telinga kita. Tekanan didefinisikan sebagai besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Tekanan merupakan besaran skalar karena tidak memiliki arah tertentu. Tekanan dinotasikan dengan huruf P. Definisi tekanan ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

𝑃=

𝐹 𝐴

Persamaan (1)

Dimana : P = Tekanan (N/m2) F = Gaya Tekana (N) A = Luas Penampang (m2) Besar gaya tekan benda pada kegiatan di atas sama dengan gaya berat benda tersebut. F=w=m.g Persamaan (2) Dimana : w : gaya berat (N) m : massa benda (kg) g : percepatan gravitasi (m/s2) (g=10 m/s2) Dengan demikian persamaan (1) menjadi :

P=

𝐹 𝐴

=

𝑚. 𝑔 𝐴

Persamaan (3)

Berdasarkan persamaan 3 di atas, besar tekanan pada zat padat dipengaruhi oleh luas penampang zat padat Rep. Frederickssoccersupplies Gambar 2 Sol sepatu sepak bola dibuat tidak rata agar gaya tekan yang ditimbulkan semakin besar.

tersebut. Prinsip tekanan pada zat padat banyak digunakan dalam kehidupan seharihari, misalnya pada sepatu sepak bola. Perhatikan gambar di samping !

82

Lampiran 4

TEKANAN Sol sepatu sepak bola dibuat tidak rata (berupa tonjolan-tonjolan) untuk

TEKANAN

memperbesar 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.

N

Definisi ini pertama kali ditemukan oleh Blaise Pascal. Untuk menghargainya, satuan tekanan dalam sistem internasional, yaitu N/m2 disebut juga Pascal. Dari rumusan tersebut, dapat diketahui bahwa: 1. Makin besar gaya tekan yang diberikan, makin besar tekanan yang dihasilkan. 2. Makin kecil luas permukaan bidang tekan, makin besar tekanan yang dihasilkan. Contoh Soal

Seorang anak yang sedang belajar berjalan memiliki berat 100 N. Ia melangkah jingjit dengan luas ujung telapak kaki yang menekan permukaan tanah adalah 50 cm2. Berapakah tekanan yang dilakukan anak itu terhadap tanah ? Penyelesaian: Diketahui: F = 100 N A = 50 cm2 = 0,005 m2 Ditanya: P Jawab: 𝐹

100 𝑁

P = 𝐴 = 0,005 𝑚2 = 20.000 N/m2 Jadi, tekanan yang diberikan oleh anak itu terhadap tanah adalah 20.000 Pa.

83

Lampiran 4

TEKANAN Konversi Satuan

TEKANAN N

Penerapan Konsep Tekanan Beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari : 1. Kapak Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong

atau

membelah

kayu.

Orang

yang

memotong kayu dengan kapak yang tajam akan lebih Sumber: image.google.com

sedikit mengeluarkan tenaganya dari pada jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang

Gambar 3 Mata kapak yang tajam untuk memperbesar tekanan.

sama. 2. Sirip Ikan Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya dorong

Sumber: image.google.com

Gambar 4 Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air.

air sebagai reaksinya.

84

Lampiran 4

TEKANAN 3. Sepatu Salju

TEKANAN

Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka membuat sepatu salju yang luas

N

alasnya besar sehingga mampu memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini mempermudah

Sumber: image.google.com

Gambar 5 Sepatu salju dengan alas yang luas.

mereka berjalan di atas salju.

Contoh Soal

Sebuah kotak dengan berat 300 N dan luas alasnya 1,5 m2 diletakkan di atas sebuah silinder yang memiliki berat 200 N, luas alasnya 0,5 m2 dan terletak di atas lantai. Hitunglah: a. tekanan antara kotak dan silinder, b. tekanan antara silinder dan lantai, Jawab: Perhatikan gambar di samping ! Berat kotak = 300 N Luas alas kotak = 1,5 m2 Berat silinder = 200 N Luas alas silinder = 0,5 m2 a. Tekanan antara kotak dan silinder (kotak di atas silinder)

P= b.

𝐹 𝐴𝑆𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟

=

300 𝑁 0,5𝑚2

= 600 N/m2

Tekanan antara silinder dan lantai (kotak di atas silinder)

P= =

𝐹 𝐴

=

𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑜𝑡𝑎𝑘+𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑎𝑙𝑎𝑠 𝑠𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑒𝑟

300 𝑁+200 𝑁 0,5 𝑚2

= 1.000 N/m2

85

Lampiran 4

TEKANAN DAFTAR PUSTAKA

TEKANAN

Diana Puspita, Iip Rohamia. 2009. Alam Sekitar IPA Terpadu untuk SMP/MTs Kelas VIII. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional. Waris, Sugeng Yuli Irianto. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Jilid 2 untuk SMP dan

N

MTs Kelas VIII. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

http://mau-mencoba.blogspot.co.id/2014_03_01_archive.html

86