A
Apa yang dimaksud dengan tekanan?
Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu permukaan per satuan luas.
Sebutkan rumus tekanan pada zat padat!
tekanan = gaya รท luas permukaan
Apa hubungan antara luas permukaan dengan tekanan yang dihasilkan suatu benda?
Semakin kecil luas permukaan, tekanan semakin besar; semakin luas permukaan, tekanan semakin kecil (berbanding terbalik).
Sebuah balok bermassa 20 kg dengan luas alas 0,04 mยฒ diletakkan di lantai. Jika percepatan gravitasi 10 m/sยฒ, hitung tekanan yang diberikan balok pada lantai.
5000 N/mยฒ (Pa)
Seorang pekerja konstruksi menggunakan sepatu khusus yang alasnya lebar saat bekerja di tanah berlumpur. Bagaimana konsep tekanan zat padat menjelaskan hal ini?
Sepatu dengan alas lebar memperbesar luas bidang tekan. Dengan gaya berat yang sama, tekanan pada tanah menjadi lebih kecil, sehingga sepatu tidak mudah tenggelam dalam lumpur.
Mengapa pisau yang sangat tajam lebih mudah digunakan untuk memotong daripada pisau yang tumpul?
Karena luas bidang tekan pisau tajam lebih kecil, sehingga dengan gaya yang sama tekanannya lebih besar. Hal ini membuat benda lebih mudah terpotong.
Seorang siswa menggunakan sepatu hak tinggi dengan luas alas tumit 2 cmยฒ. Jika berat tubuh siswa 500 N terbagi sama pada kedua kaki, hitung tekanan pada lantai akibat satu tumit.
P = 1,25 x 106 N/m2
Mengapa alas sepatu olahraga dibuat lebih lebar dan memiliki pola khusus, sedangkan ujung paku dibuat sangat runcing? Jelaskan berdasarkan konsep tekanan zat padat.
Sepatu olahraga: alas lebar โ memperbesar luas bidang tekan โ menurunkan tekanan โ pijakan lebih stabil, tidak melukai kaki, dan meningkatkan gesekan (agar tidak licin).
Ujung paku: dibuat runcing (luas bidang tekan sangat kecil) โ memperbesar tekanan dengan gaya kecil โ memudahkan paku menembus kayu.
Sebuah benda dengan massa 20 kg diletakkan di lantai dengan luas alas 0,05 mยฒ. Jika percepatan gravitasi ๐ = 10 ๐/๐ 2 g=10m/s2, berapakah tekanannya?
4000N/m2 =4000Pa
Sebuah balok diletakkan pada lantai dengan dua posisi berbeda: berdiri (alas kecil 0,02 mยฒ) dan tidur (alas besar 0,1 mยฒ). Jika massa balok 50 kg dan ๐ = 10 ๐/๐ 2 g=10 m/s2, bandingkan tekanan yang dihasilkan.
Posisi berdiri:
๐ = 500/0,02 = 25.000 ๐๐
Posisi tidur:
๐ =500/0,1 = 5.000 ๐๐
Dalam kondisi darurat, seorang siswa harus melewati tanah berlumpur. Ia membawa papan kayu dan menggunakannya sebagai pijakan. Jelaskan secara ilmiah mengapa papan membantu siswa tidak tenggelam dalam lumpur!
Dengan menggunakan papan, luas permukaan pijakan bertambah โ tekanan yang diberikan tubuh ke lumpur menjadi kecil โ gaya tekan tanah lebih seimbang โ siswa tidak mudah tenggelam.
Mengapa alas sepatu olahraga dibuat lebar dan bergerigi, sedangkan tumit sepatu hak tinggi sempit?
Sepatu olahraga dibuat lebar agar gaya tekan tersebar ke permukaan yang lebih luas โ tekanan lebih kecil โ tidak merusak lantai dan lebih stabil.
Sepatu hak tinggi memiliki alas sempit sehingga gaya tekan terkonsentrasi di area kecil โ tekanan lebih besar โ bisa melukai lantai atau tanah, tetapi mendukung estetika.
Seorang siswa membawa tas berisi buku seberat 100 N. Tali tas yang menempel di bahu memiliki luas penampang 5 cmยฒ. Ia merasa sakit pada bahu. Bagaimana cara mengurangi rasa sakit berdasarkan konsep tekanan?
Tekanan yang dirasakan bahu:
๐ด = 5 cm2 = 5 ร 10โ4 m2
๐ = 100/ 5 ร 10โ4 = 2 ร 105 Pa
โ Untuk mengurangi rasa sakit, luas permukaan tali harus diperbesar (misalnya tali dibuat lebih lebar/tebal), sehingga tekanan berkurang.
Sebuah balok bermassa 40 kg diletakkan di lantai dengan luas alas 0,1 mยฒ. Jika percepatan gravitasi ๐ = 10 m/s2, tentukan tekanan balok pada lantai!
4000Pa
Seorang anak dengan massa 40 kg berdiri di atas papan berukuran 50 cm ร 25 cm. Hitung tekanan yang diberikan jika ia berdiri dengan kedua kaki di atas papan! (g = 10 m/sยฒ).
3200N/m2
Mengapa alas sepatu sepak bola dibuat dengan pul banyak, sedangkan sepatu salju dibuat datar dan lebar?
Pul kecil pada sepatu bola โ memperkecil luas bidang tekan sehingga tekanan besar โ memudahkan menancap di tanah.
Sepatu salju datar & lebar โ memperbesar luas bidang tekan sehingga tekanan kecil โ mencegah kaki tenggelam di salju.