Tekanan Pada Zat Padat

Jika sebuah paku dan sebuah kelereng yang bermassa sama kita jatuhkan ke atas plastisin, tahukah kamu mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada plastisin jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama?

Nah, kali ini kita akan belajar tentang tekanan pada zat padat. Apakah tekanan pada zat padat itu? Bagaimana cara menghitung besarnya tekanan pada zat padat serta apa sajakah yang mempengaruhi besarnya tekanan pada zat padat?

Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda dibagi dengan luas permukaan bidang di mana gaya itu bekerja.

Secara matematis dapat dituliskan :

P = Tekanan (N/m²)

F = Gaya tekan (N)

A = Luas bidang (m²)

Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah N/m², satuan ini juga disebut pascal (Pa).

1 Pa = 1 N/m²

Untuk dapat lebih memahami materi tekanan pada zat padat, perhatikan beberapa contoh soal berikut:

Soal 1 :

Perhatikan gambar berikut!

Jika masing-masing balok mempunyai berat yang sama, yaitu 12 N, balok manakah yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai?

Pembahasan :

Balok I

A = 30 cm x 10 cm = 300 cm² = 0,03 m²

P = 400 N/m²

Balok II

A = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 0,02 m²

P = 600 N/m²

Jadi, yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai adalah Balok II, yaitu sebesar 600 N/m².

Soal 2 :

Dua buah kubus masing-masing berbahan besi dan kayu berukuran sama mempunyai luas permukaan sebesar 40 cm²  diletakkan di atas lantai. Jika kubus I mempunyai berat  100 N dan kubus II mempunyai berat 80 N. Kubus manakah yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai?

Pembahasan :

Luas kubus = 40 cm² = 0,004 m²

Kubus I

P = 25.000 N/m²

Kubus II

P = 20.000 N/m²

Jadi, yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai adalah Kubus I yaitu sebesar 25.000 N/m².

Nah, dari contoh soal tersebut dapat kita dapat menarik kesimpulan tentang tekanan pada zat padat sebagai berikut:

1. Semakin kecil luas bidang tekan,  semakin besar tekanan yang dihasilkan.

2. Semakin besar gaya tekan yang diberikan, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

Dengan demikian sekarang kalian dapat menjelaskan mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada plastisin jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama.