bahan ajar

Tekanan

a.       Tekana zat padat

Tekanan di definisikan sebagai gaya normal (tegak lurus ) yang bekerja pada suatu bidang di bagi dengan luas bidang tersebut.

Rumus tekanan                      

Satuan tekanan adalah pascal ( Pa ) untuk memberi penghargaan kepada Blaise pascal,

                                    1 Pa = 1 N m^-2

Dalam bahasa sehari – hari kata “ tekanan dan gaya “ memiliki arti yang agak sama. Dalam fisika ( khususnya hidrostatika dan hidroninamika ) kata – kata ini menjelaskan besaran yang berbeda dengan karakteristik yang berbeda. Tekanan tidak memiliki arah tertentu, sehingga tekanan termasuk besaran skalar . berbeda dengan tekanan, sebuah gaya adalah vektor,  yang berarti memiliki arah tertentu dan ingat bahwa tekan adalah gaya per satuan luas.

b.      Aplikasi tekanan pada kehidupan sehari – hari

Untuk meluncur di atas kolam es beku, pemain luncur es menggunakan sepatu luncur. Sepatu luncur memiliki pisau pada bagian bawahnya. Guna pisau ini adalah memberi tekanan yang besar pada lantai es beku, hingga es tepat di bawah pisau mencair, tetapi di kiri dan kanan nya tidak. Cairan di bawah es berfungsi sebagai pelumas, sedangkan es beku di kiri dan kanan pisau tetap mencengkram pisau, sehingga pemain beserta sepatu nya dapat meluncur.

Berbeda dengan pemain luncur es, pemain ski justru harus menggunakan sepatu ski yang luas bidang nya cukup besar. Ini di maksudkan agar tekanan yang di berikan pemain ski yang berdiri kecil sehingga tidak membuat salju mencair dan pemain ski dapat meluncur di atas salju.

c.       Tekanan pada zat cair

Tekanan zat cair bergantung pada kedalaman zat cair yaitu makin dalam, tekanan zat cair makin besar. Hal ini menjadi alasan kenapa saat membuat tanggul atau bendungan tembok bagian bawah dibuat lebih tebal daripada bagian atasnya. Tekanan yang ditimbulkan zat cair juga ditentukan oleh massa jenis zat cair. Semakin besar massa jenis zat cair, makin besar tekanan di dalam zat cair tersebut. Sehingga tekanan yang ditimbulkan oleh air akan lebih besar dibandingkan tekanan yang yang ditimbulkan oleh minyak atau alkohol.

penurunan rumus tekanan pada zat cair ( hidrostatis )

                     

                                         

Bayangkan luas penanpang persegi panjang ( luas yang di arsir ), p x l yang terletak pada kedalaman h di bawah permukaan zat cair ( massa jenis = ρ ) seperti tampak pada gambar diatas. Volume zat cair di dalam balok = p x l x h  sehingga massa jenis zat cair di dalam balok adalah

m  = ρ x v

                = ρ x p x l x h

Berat zat cair di dalam balok,

F   = m x g

                     = ρ x p x l x h x g

Tekanan zat cair di sembarang titik pada luas bidang yang diarsir adalah

Jadi , tekanan hidrostatis zat cair ( P_h ) dengan massa jenis ρ pada kedalaman h di rumuskan dengan :

P_h = ρ x g x h

Lembar kerja siswa ( LKS )

Tekanan hidrostatis

Nama kelompok                :

Nama siswa                       :

Kelas                                  :

A.    Tujuan percobaan

Setelah melakukan percobaan Siswa dapat mengetahui bahwa adanya tekanan pada zat cair

B.     Alat dan bahan :

1.      Wadah plastik                 2 buah

2.      Paku besar                       1 buah

3.      Plester                             1 buah

4.      Air                                   secukupnya

C.    Langkah percobaan

1.      Pada salah satu wadah buatlah tiga lubang yang berbeda ketinggiannya tetapi terletak pada satu garis vertikal, dan pada wadah yang lain buatlah lubang dengan ketinggian yang sama, yang membentuk garis horizontal dengan menggunakan paku besar.

2.      Tutup lubang tersebut menggunakan plester.

3.       Isilah kaleng tersebut dengan air sampai air hampir penuh.

4.      Tariklah plester secara cepat.

5.      Amatilah lintasan air

D.    Diskusi

1.      Pada wadah yang lubangnya horizontal apa yang terjadi pada lintasannya.?

Jawab : ................................................................................................

2.      Pada wadah yang lubangnya vertikal apa yang terjadi pada lintasannya.?

Jawab : ................................................................................................

3.      Buatlah kesimpulan tentang percobaan tersebut !

Jawab : ................................................................................................