Rumus Tekanan Zat Padat dan Contoh Penerapannya
Pernahkah kalian mengamati mengapa sebuah paku ujungnya runcing, dan apa sih tujuan dari ujung paku itu dibuat lebih runcing? Itu semua ada kaitannya dengan tekanan zat padat.
Penjelasannya begini, tekanan zat padat itu memiliki sifat ketika gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan luas permukaan yang lebih besar, maka tekanan yang dihasilkan akan kecil, tetapi ketika gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan luas permukaan yang lebih kecil, maka tekanan yang dihasilkan akan besar.
Oleh sebab itu permukaan (A) ujung paku dibuat lebih kecil atau runcing, supaya tekanan (P) yang dihasilkan lebih besar, sehingga tidak membutuhkan gaya (F) yang berlebihan. Jika dirumuskan tekanan zat padat seperti ini:
Keterangan:
- P = tekanan (N/m² atau Pa)
- F = gaya (N)
- A = luas permukaan benda (m²)
Contoh penerapan konsep tekanan zat padat:
- Pisau yang pada mata pisaunya lebih tajam
- Spul sepatu bola yang kegunaanya supaya sepatu tidak licin
- Jarum yang bagian ujungnya dibuat lebih runcing, dan lain sebagainya
Untuk lebih memahami tentang perhitungan tekanan zat padat, kalian dapat mencermati pada soal dibawah ini:
Baca Juga: Semua Hal Tentang Tekanan Zat Cair
Contoh Soal
Soal No.1
Sebuah kaleng kerupuk bermasa 2 kg dengan luas penampang bawah 625 cm². Hitunglah besar tekanan kaleng krupuk tersebut pada lantai.
Penyelesaian!
Diketahui:
m = 2 kg
A = 625 cm²
Ditanya: P?
Jawab:
A = 625 cm²
= 0,0625 m²
F = m . g
= 2 kg . 9,8 m/s²
= 19,6 N
P = F / A
= 19,6 N / 0,0625 m²
= 1,225 N/m²
Jadi, tekanan kaleng krupuk pada lantai, sebesar 1,225 N/m².
Soal no.2
Sebuah balok yang luas permukaannya 2 m² diletakan di atas silinder yang luas permukaannya 3 m². Jika berat balok 150 N dan berat silinder 100 N maka besar tekanan yang diterima lantai adalah.
Penyelesaian!
Diketahui:
mbalok = 150 N
msilinder = 100 N
Abalok = 2 m²
Asilinder = 3 m²
Ditanya: P =?
Jawab:
Karena balok dan silinder tersusun secara vertikal, dan silinder yang berada di bawah langsung menempel dengan lantai, maka luas permukaan yang digunakan dalam perhitungan adalah silinder.
P = F / A
= mbalok + msilinder / Asilinder
= 150 N + 100 N / 3 m²
= 250 N / 3 m²
= 83,3 N/m²
Jadi, tekanan balok dan silinder pada lantai sebesar 83,3 N/m².
