Tekanan (simbol: p atau P) adalah gaya yang diterapkan secara tegak lurus pada permukaan suatu benda per satuan luas tempat gaya tersebut didistribusikan.
Tekanan pengukur adalah
Tekanan yang relatif terhadap
Tekanan sekitar.
Berbagai satuan digunakan untuk menyatakan
Tekanan. Beberapa di antaranya berasal dari satuan gaya yang dibagi dengan satuan luas; satuan
Tekanan SI, pascal (Pa), misalnya, adalah satu newton per meter persegi (N/m2); demikian pula, pound-force per inci persegi (psi, simbol lbf/in2) adalah satuan
Tekanan tradisional dalam sistem imperial dan sistem adat Amerika Serikat.
Tekanan juga dapat dinyatakan dalam istilah
Tekanan atmosfer standar; satuan atmosfer (atm) sama dengan
Tekanan ini, dan torr didefinisikan sebagai
1
760
{\textstyle {\frac {1}{760}}}
dari
Tekanan ini. Satuan manometrik seperti sentimeter air, milimeter air raksa, dan inci air raksa digunakan untuk menyatakan
Tekanan dalam hal ketinggian kolom fluida tertentu dalam manometer.
Definisi
Tekanan adalah jumlah gaya yang diterapkan secara tegak lurus pada permukaan suatu benda per satuan luas. Simbolnya adalah "p" atau "P". Rekomendasi IUPAC untuk simbol
Tekanan adalah huruf kecil p, tapi huruf besar P banyak digunakan. Penggunaan P dan p tergantung pada bidang di mana seseorang bekerja, pada keberadaan simbol-simbol lain yang berdekatan untuk kuantitas seperti daya dan momentum, dan pada gaya penulisan.
= Rumus
=
p
=
F
A
{\displaystyle p={\frac {F}{A}}}
keterangan:
P
{\displaystyle P}
=
Tekanan dengan satuan pascal,
P
a
{\displaystyle Pa}
(Pressure)
F
{\displaystyle F}
= Gaya dengan satuan newton,
N
{\displaystyle N}
(Force)
A
{\displaystyle A}
= Luas permukaan dengan satuan
m
2
{\displaystyle m^{2}}
(Area)
Tekanan adalah besaran skalar. Besaran ini menghubungkan elemen area vektor (vektor yang normal ke permukaan) dengan gaya normal yang bekerja padanya.
Tekanan adalah konstanta proporsionalitas skalar yang menghubungkan dua vektor normal:
d
F
n
=
−
p
d
A
=
−
p
n
d
A
.
{\textstyle {\displaystyle d\mathbf {F} _{n}=-p\,d\mathbf {A} =-p\,\mathbf {n} \,dA.}}
Tanda minus berasal dari konvensi bahwa gaya dianggap mengarah ke elemen permukaan, sedangkan vektor normal mengarah ke luar. Persamaan ini memiliki arti bahwa, untuk setiap permukaan S yang bersentuhan dengan fluida, gaya total yang diberikan oleh fluida pada permukaan tersebut adalah integral permukaan di atas S pada sisi kanan persamaan di atas.
Tidaklah tepat (meskipun agak umum) untuk mengatakan "
Tekanan diarahkan ke arah ini atau itu".
Tekanan, sebagai skalar, tidak memiliki arah. Gaya yang diberikan oleh hubungan sebelumnya dengan kuantitas memiliki arah, tetapi
Tekanan tidak. Jika kita mengubah orientasi elemen permukaan, arah gaya normal akan berubah, tetapi tekanannya tetap sama.
Satuan
Tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi
Tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah daripada di dataran rendah, karena
Tekanan yang lebih tinggi. Namun, pernyataan tersebut tidak selamanya benar. Uap air, misalnya, akan berubah dari gas kembali menjadi cair jika
Tekanan ditingkatkan.
Rumus dari
Tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Jika gaya yang sama diaplikasikan pada permukaan yang lebih kecil, maka akan menghasilkan
Tekanan yang lebih besar.
Tekanan atmosfer diukur dengan barometer dan
Tekanan sistem gas diukur dengan manometer ujung tertutup.
Saat ini atau sebelumnya, unit
Tekanan adalah sebagai berikut:
atmosfer (atm)
unit manometrik:
sentimeter, inci, dan milimeter merkuri (torr)
Tinggi kolom air yang setara, termasuk milimeter (mm H2O), sentimeter (cm H2O), meter, inci, dan kaki dari air
unit tradisional:
kip, ton-force (pendek), ton-force (lama), pound-force, ons-force, dan pon inci per persegi
ton-force (pendek), dan ton-force (lama) per inci persegi
psi (pound per square inch)
unit Sistem Internasional non-metrik:
bar, decibar, milibar
kilogram-force, atau kilopond per sentimeter persegi (
Tekanan atmosfer)
gram-force dan ton-force (ton-force metrik) per sentimeter persegi
Barye (dyne per sentimeter persegi)
kilogram-force dan ton-gaya per meter persegi
sthene per meter persegi (pieze)
Tekanan hidrostatis adalah
Tekanan yang terjadi di bawah air.
Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut menghasilkan
Tekanan.
Tekanan sebuah cairan bergantung pada gravitasi dan kedalaman cairan di dalam sebuah ruang.
Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut:
P
=
ρ
×
g
×
h
{\displaystyle P=\rho \times {g}\times {h}}
Keterangan:
P
{\textstyle P}
=
Tekanan Hidrostatis (Pascal atau N/m2);
ρ
{\textstyle \rho }
= massa jenis cairan (kg/m3);
g
{\textstyle g}
= percepatan gravitasi (10 m/s2); dan
h
{\textstyle h}
= kedalaman cairan (meter). Variabel
h
{\textstyle h}
dihitung dari permukaan air menuju ke kedalaman benda.
Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfer yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan
Tekanan atmosferik.
Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg.
Tekanan diaplikasikan dalam beberapa hal dalam kehidupan, di antaranya:
Pengukuran
Tekanan darah
Pompa hidrolik yang biasanya dipakai di bengkel-bengkel
Referensi
Bacaan lebih lanjut
Abdullah, Mikrajuddin (2004). Sains Fisika SMP Untuk Kelas VII. Jakarta: Esis/Erlangga. ISBN 979-734-139-9. (Indonesia)
