Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Panduan

FisikaPemulaWaktu baca: 3 menit

Ikhtisar

Mengapa tonggeret dapat dengan mudah menembus kulit pohon yang keras dengan mulutnya? Mengapa orang tenggelam saat berjalan di atas salju, tetapi mengapung jika memakai ski? Fenomena ini melibatkan efek tekanan. Eksperimen ini menggunakan metode kontrol variabel untuk menyelidiki bagaimana besaran gaya dan luas permukaan bersama-sama menentukan "tekanan".

Latar Belakang

Pada abad ke-17, ilmuwan Prancis Blaise Pascal melakukan penelitian mendalam tentang tekanan dan menemukan hukum Pascal.
Untuk memperingati kontribusinya, satuan tekanan dalam Sistem Satuan Internasional dinamai "Pascal", disingkat "Pa".
Pada tahun 1654, eksperimen belahan Magdeburg mengejutkan dunia, secara jelas menunjukkan kekuatan besar dari tekanan atmosfer.

Konsep Utama

Gaya ( $F$ )

F

Gaya yang bekerja tegak lurus pada suatu permukaan. Biasanya dilambangkan dengan $F$ dalam rumus.

Luas ( $S$ )

S

Luas aktual di mana dua benda bersentuhan dan saling menekan. Dilambangkan dengan $S$ dalam rumus.

Tekanan ( $P$ )

P = \frac{F}{S}

Rasio besaran gaya terhadap luas permukaan. Ini mencirikan efek gaya.

Formula & Penurunan

Definisi Tekanan

P = \frac{F}{S}

Satuan

F

adalah Newton (N), satuan

S

adalah meter persegi (

m^2

), dan satuan

P

adalah Pascal (Pa).

Langkah Eksperimen

1
Menyelidiki Efek Besaran Gaya
Jaga "Luas Permukaan $(S)$ " konstan (misalnya, $5cm^2$ ). Tingkatkan "Gaya $(F)$ " secara bertahap. Amati bagaimana kedalaman lekukan $h$ pada spons berubah. Apa yang ditunjukkan hal ini?
2
Menyelidiki Efek Luas Permukaan
Jaga "Gaya $(F)$ " konstan (misalnya, $50N$ ). Kurangi "Luas Permukaan $(S)$ ". Prediksi: Apakah lekukan spons akan menjadi lebih dalam atau lebih dangkal? Verifikasi hipotesis Anda.
3
Analisis Komprehensif
Amati tekanan $P$ yang dihitung pada panel kanan. Anda akan menemukan bahwa: nilai tekanan $P$ secara langsung mencerminkan efek gaya (kedalaman lekukan). Semakin besar $P$ , semakin dalam lekukannya.

Hasil Pembelajaran

Memahami bahwa tekanan adalah besaran fisik yang mewakili efek gaya.
Menguasai rumus tekanan $P = F/S$ dan konversi satuannya.
Mampu menggunakan metode kontrol variabel untuk menjelaskan fenomena tekanan dalam kehidupan sehari-hari.
Belajar mengurangi tekanan dengan memperbesar luas permukaan, atau meningkatkan tekanan dengan memperkecil luas permukaan.

Aplikasi Nyata

Meningkatkan Tekanan: Pisau dapur diasah (memperkecil luas), jarum sangat halus, mulut tonggeret.
Mengurangi Tekanan: Ski dibuat lebar (memperbesar luas), tali tas sekolah dibuat lebar, rantai tank, bantalan rel kereta api.

Kesalahpahaman Umum

Salah

Semakin besar gaya, semakin besar tekanannya.

Benar

Salah. Anda juga harus mempertimbangkan luas permukaan. Tank jauh lebih berat daripada orang (gaya lebih besar), tetapi karena luas rantainya yang besar, tekanannya pada tanah mungkin lebih kecil daripada orang yang memakai sepatu hak tinggi.

Salah

Tekanan adalah gravitasi.

Benar

Salah. Tekanan adalah gaya tekan, sedangkan gravitasi adalah gaya tarik Bumi. Besarnya tekanan sama dengan gravitasi hanya jika benda diam di permukaan horizontal dan gaya bekerja secara vertikal.

Bacaan Lebih Lanjut

Pressure - Wikipedia

Siap untuk memulai?

Sekarang setelah Anda memahami dasar-dasarnya, mulailah eksperimen interaktif!

Mulai Eksperimen Mulai Kuis