BAB 8 TEKANAN ZAT (GENAP)

Tekanan adalah gaya yang bekerja pada satu satuan luas bidang. 

( Tekanan zat padat, tekanan zat cair, dan tekanan zat gas.)

1. Tekanan Zat Padat

Zat padat diberi gaya dari atas maka menimbulkan : tekanan sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda itu dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekanan. 

Keterangan:

p = Tekanan (N/m² atau Pa)

F = Gaya (N)

A = Luas bidang (m²)

Contoh Soal:

Benda yang luasnya 50 m² diberi gaya 10 N, maka berapa takanannya?

Pembahasan:

Diketahui:

A = 50 m²

F = 10 N

Ditanyakan: p = …?

Jawaban: p = F/A

p = 10/50 = 0,2 N/m² = 0,2 Pa

Fisika

Tekanan Zat Padat – Rumus, Contoh Soal dan Penerapan dalam Kehidupan

 sereliciouzOktober 14, 2022

Pernahkah kamu bermain di lumpur? Saat kamu menginjak lumpur pasti kakimu akan terperosok ke dalam dan susah untuk keluar. Ternyata, hal itu tidak berlaku pada bebek,lho. Jika kamu perhatikan, kaki bebek tidak pernah terperosok ke dalam lumpur. Justru, lumpur merupakan salah satu tempat idola bagi bebek. Mengapa terjadi perbedaan seperti itu? Untuk menjawabnya, kamu harus memahami konsep tekanan zat padat. 

Pengertian Tekanan Zat Padat

Tekanan zat padat adalah besarnya gaya yang bekerja di setiap luas bidang tekan pada zat padat. Luas bidang tekan yang dimaksud berbeda dengan luas permukaan. 

Luas bidang tekan hanya mengacu pada daerah yang mengalami penekanan saja, bukan luas secara keseluruhan. Satuan dari tekanan adalah N/m² atau Pascal. Tekanan zat padat dirumuskan secara matematis seperti berikut ini.

Keterangan:

P = Tekanan (Pa);

F = gaya tekan (N); dan

A = luas bidang tekan (m²).

Berdasarkan persamaan di atas, semakin besar gaya yang menekan suatu luas bidang tekan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Semakin besar luas bidang tekan, semakin kecil tekanan yang dihasilkan.

Konsep itulah yang berlaku pada kaki bebek. Jika Quipperian perhatikan, di antara jari-jari kaki bebek terdapat suatu selaput tipis. Selaput tersebut menyebabkan luas bidang tekan kaki bebek semakin besar, sehingga tekanan yang dihasilkan oleh kaki semakin kecil. Akibatnya, bebek tidak terperosok ke dalam lumpur.

Aplikasi Tekanan Zat Padat dalam Kehidupan

Selain pada kaki bebek, konsep tekanan zat padat juga berlaku pada benda-benda berikut.

1. Jarum memiliki ujung runcing

Pernahkah Quipperian berpikir, mengapa ujung jarum selalu runcing? Ternyata, hal itu berkaitan dengan konsep tekanan, lho. Jika ujung jarumnya tidak runcing, sudah pasti jarum tidak bisa menembus kain atau kulit. Mengapa demikian? 

Tujuan utama ujung jarum dibuat runcing adalah untuk memperkecil luas bidang tekan. Semakin kecil luas bidang tekan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Akibatnya, jarum bisa dengan mudah menembus kulit atau kain.

2. Mata kapak dibuat runcing

Sama seperti jarum, mata kapak dibuat runcing untuk memperkecil luas bidang tekan. Semakin kecil luas bidang tekan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. 

Akibatnya, kapak bisa digunakan untuk membelah kayu. Saat mata kapaknya sudah tumpul, biasanya akan dilakukan proses pengasahan. Proses tersebut bertujuan untuk meruncingkan mata kapak kembali.

3. Sepatu salju

Pernahkah Quipperian berada di tengah hamparan salju? Jika kamu menginjak salju tanpa alas kaki, bisa jadi kakimu terperosok ke dalam. Oleh karena itu, penting kiranya kamu menggunakan sepatu salju. 

Ukuran sepatu salju dibuat lebar bagian alasanya agar tekanan yang dihasilkan antara kakimu dan salju menjadi kecil. Akibatnya, kamu tidak terperosok ke dalam salju.

4. Pilar bangunan dibuat lebar bagian bawahnya

Pilar bangunan tidak hanya berfungsi untuk mempercantik suatu bangunan. Lebih dari itu, pilar merupakan bagian penting untuk menjaga kekokohan suatu bangunan. 

Jika diperhatikan, desain pilar dibuat lebar bagian bawahnya. Hal itu bertujuan untuk memperbesar tekanan di bagian penopang, sehingga bangunan tidak mudah roboh.

5. Sirip ikan

Saat berenang, ikan akan menggerakkan siripnya. Dengan menggerakkan sirip tersebut, ikan akan mendapatkan gaya dorong ke depan. Sirip ikan yang berukuran lebar bisa memudahkan ikan dalam bergerak karena akan memberikan tekanan yang besar di air.

Apakah Quipperian sudah paham tentang konsep tekanan zat padat? Yuk, coba latihan mengerjakan contoh soal berikut ini supaya pemahaman kamu lebih dalam, Quipperian!

Contoh Soal 1

Sebuah balok bermassa 30 kg memiliki luas alas 2 m². Di atas balok tersebut, terdapat sebuah silinder yang beratnya 100 N dan jari-jarinya 0,5 m². Jika balok tersebut berada di atas lantai, tentukan:

1. tekanan antara balok dan lantai;
2. tekanan antara silinder dan balok.

Jawaban:

Diketahui:

Pembahasan

a. Pertama, kamu harus menentukan gaya balok. Gaya yang bekerja pada balok adalah gaya berat. Besarnya gaya berat pada balok adalah sebagai berikut.

Ingat, silinder diletakkan di atas balok. Artinya, gaya total yang bekerja pada lantai merupakan jumlah antara gaya balok dan gaya silinder. Untuk menentukan tekanan antara balok dan lantai, gunakan persamaan berikut. 

Jadi, tekanan antara balok dan lantai adalah 200 N/m².

b. Tekanan antara balok dan silinder

Jika silinder diletakkan di atas balok, luas bidang tekannya sama dengan luas alas silinder. Untuk mencari tekanan antara kotak dan silinder, gunakan persamaan berikut.

Jadi, tekanan antara balok dan silinder adalah 200 N/m².

Contoh Soal 2

Agus meletakkan kayu bermassa 20 kg di atas papan yang kedua ujungnya dikaitkan pada dua tumpuan. Papan tersebut mampu menahan benda hingga tekanan 260 N/m². Jika kayu yang diletakkan Agus berjari-jari 50 cm, apakah papan mampu menahan kayu tersebut?

Jawaban:

Diketahui:

Ditanya: apakah papan mampu menahan kayu =…?

Pembahasan

Kamu harus tahu bahwa batas maksimum tekanan yang bisa ditopang kayu adalah 260 N/m². Artinya, kamu harus mencari tekanan yang dihasilkan antara kayu dan papan.

Ingat, gaya yang bekerja pada kayu adalah gaya berat. Dengan demikian,

Ternyata, tekanan yang dihasilkan antara kayu dan papan lebih kecil daripada tekanan maksimum yang bisa ditopang papan. Artinya, papan masih bisa menopang kayu tersebut.

Contoh Soal 3

Ibu meletakkan kadus berbentuk kubus di atas meja. Tekanan yang dihasilkan antara kubus dan meja 100 N/m². Jika gaya tekan kubus terhadap meja 25 N, tentukan panjang sisi kubus tersebut!

Jawaban:

Diketahui:

Ditanya:  s …?

Pembahasan

Pertama, kamu harus mencari luas alas kubus tersebut.

Lalu, tentukan panjang sisi kubus dengan persamaan berikut.

Jadi, panjang sisi kubus tersebut adalah 50 cm.

Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bisa bermanfaat buat Quipperian. Jangan lupa tetap semangat belajarnya. 

Kamu bisa juga gabung bersama Quipper Video supaya belajarnya makin semangat, guys. Di sana, kamu bisa akses macam tayangan video ajar dari para pengajar andal, rangkuman materi, dan contoh soal serta pembahasannya. Buruan gabung, ya!

Penulis: Eka Viandari

https://www.google.com/amp/s/www.quipper.com/id/blog/mapel/fisika/tekanan-zat-padat/amp/

2. Tekanan Zat Cair

Tekanan zat cair meliputi tekanan hidrostatis, hukum Archimedes, dan hukum Pascal.

Tekanan Hidrostatis (2.1)

Tekanan hidrostatis adalah tekanan zat cair yang dipengaruhi oleh massa jenis zat cair, gavitasi bumi, dan kedalaman. Oleh sebab itu semakin besar massa jenis zat cair dan semakin dalam zat cair, semakin besar pula tekanan yang dihasilkan. 

Keterangan:

p = Tekanan (N/m²)

ρ = Massa jenis zat cair (kg/m³)

g = Percepatan gravitasi (m/s²)

h = Tinggi zat cair (m)

Contoh Soal:

Seorang penyelam dengan kedalaman 3 m, massa jenis air 1.000 kg/m³, konstanta gravitasi pada tempat tersebut adalah 10 N/kg. Besar tekanan hidrostatisnya adalah …. N/m².

A. 3.000

B. 30.000

C. 40.000

D. 50.000

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

h = 3 m

ρ =1.000 kg/m³

g = 10 N/kg

Ditanyakan: p = …?

Jawaban:

p = ρ.g.h

p = 1.000 kg/m³ x 10 N/kg x 3 m

p = 30.000 N/m²

Hukum Archimedes (2.2)

Hukum Archimedes berbunyi: 

“Suatu benda yang dicelupkan ke dalam zat cair, baik sebagian atau seluruhnya, akan mendapatkan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”.

F_a  = Gaya apung (N)

ρ_c  = Massa jenis zat cair (kg/m³)

g   =  Percepatan gravitasi (m/s²)

V_cp = Volume zat cair yang dipindahkan (m³)

Berdasarkan hukum Archimedes, setiap benda yang dimasukkan ke dalam zat cair akan mengalami 3 kemungkinan:

1.  Terapung, apabila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair 
     (ρ _{zat cair} < ρ _benda).

2.  Melayang, apabila massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair
    (ρ _{zat cair} = ρ _benda).

3. Tenggelam, apabila massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair 
    (ρ _{zat cair} > ρ _benda).

Contoh Soal:

Perhatikan gambar berikut!

Sebuah benda memiliki berat 50 N, ketika ditimbang di dalam air beratnya hanya 45 N, maka gaya ke atas yang menekan benda sebesar…N.

A. 5

B. 25

C. 45

D. 50

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

w_udara = 50 N

w_air = 45 N

Ditanyakan: F_a = …?

Jawaban:

F_a = ∆w

F_a = w_udara – w_air

F_a = 50 N – 45 N = 5 N

Hukum Pascal (2.3)

Hukum Pascal berbunyi:

“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam suatu ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair ke segala arah dengan sama besar.”

Hukum Pascal dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

F₁ dan F₂ = Gaya yang diberikan (N)

A₁ dan A₂ = Luas penampang (m²)

Contoh Soal:

Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang penghisap kecil A₁ sebesar 20 cm² dan pengisap besar A₂ sebesar 50 cm².

Gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil 20.000 N adalah …. N.

A. 2.000

B. 4.000

C. 5.000

D. 8.000

Jawaban: D

Pembahasan:

Diketahui:

A₁ = 20 cm² = 20 x 10^-4 m²

A₂ = 50 cm² = 50 x 10^-4 m²

F₂ = 20.000 N

Ditanyakan: F₁ = …?

Jawaban:

F₁/A₁ = F₂/A₂

F₁ = A₁ . F₂ /A₂

F₁ = 20 x 10^-4 . 20.000 / 50 x 10^-4

F₁ = 8.000 N

3. Tekanan Gas

Gas adalah wujud materi yang paling dapat terkompresi untuk mempat. Partikel – partikel gas dapat bergerak sangat bebas dan dapat mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya.

Partikel – partikel gas dalam suatu ruangan yang dibatasi dinding, bergerak ke segala arah dengan tidak beraturan. Tabrakan partikel ke dinding ruangan tersebut terjadi secara terus menerus, yang menimbulkan efek tekanan gas di dalam ruangan tersebut. Semakin tinggi suhu gas, maka semakin besar kecepatan geraknya, sehingga menyebabkan momentum tumbuhan terhadap dinding semakin besar. Akibatnya tekanan yang terjadi di dalam ruangan akan semakin besar pula.

Hubungan antara tekanan (P), suhu (T), dan volume (V) dikenal dengan persamaan gas ideal. Untuk suatu gas dengan jumlah mol (n), hubungan antara ketiga besaran tersebut dinyatakan dengan persamaan berikut:

PV = nRT

Keterangan:

P = Tekanan (atm)

T = Suhu (K)

V = Volume (L)

n = Jumlah zat (mol)

R = Konstanta gas ideal (0,082 atm.L/mol.K)

4. Aplikasi Konsep Tekanan Zat pada 

    Makhluk Hidup

Aplikasi konsep tekanan zat pada makhluk hidup dapat ditemui pada pengangkutan air dan nutrisi pada tumbuhan, tekanan darah pada pembuluh darah manusia, dan tekanan gas pada preses pernapasan.

a. Pengangkutan Air pada Tumbuhan

Pengangkutan Air pada Tumbuhan

Pengangkutan air pada tumbuhan dari akar menuju bagian lain tubuh tumbuhan yang lebih tinggi dilakukan dengan memanfaatkan daya kapilaritas batang. Daya kapilaritas batang dipengaruhi dengan adanya gaya kohesi dan adhesi. Melalui gaya kohesi akan terjadi ikatan antara satu molekul air dengan molekul air lainnya. Hal ini akan menyebabkan terjadinya tarik – menarik antara molekul air yang satu dengan molekul air yang lainnya di sepanjang pembuluh xilem.

Melalui gaya adhesi, molekul air membentuk ikatan yang lemah dengan dinding pembuluh.

Pada tumbuhan hijau, air digunakan sebagai bahan dalam proses fotosintesis. Naiknya air ke daun disebabkan oleh penggunaan air di bagian daun atau yang disebut dengan daya isap daun. Selain itu, air juga mengalami penguapan pada daun atau yang disebut dengan transpirasi. Karena penguapan tersebut menyebabkan terjadinya tarikan terhadap air yang berada pada bagian xilem sehingga air yang ada pada akar dapat naik ke daun.

b. Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan

Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan

Pengangkutan nutrisi pada tumbuhan di mulai dari daun menuju bagian lain tubuh tumbuhan yang memiliki konsentrasi gula rendah dengan dibantu oleh sirkulasi air yang mengalir melalui pembuluh xilem dan floem.

c. Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia

Pada saat jantung memompa darah, darah akan mendapatkan dorongan sehingga mengalir melalui pembuluh darah. Saat mengalir dalam pembuluh darah, darah memberikan dorongan pda dinding pembuluh darah yang disebut dengan tekanan darah.

Agar tekanan darah tetap terjaga, maka pembuluh darah harus terisi penuh oleh darah. Apabila kita kehilangan darah akibat kecelakaan atau sakit, tekanan darah dapat hilang, sehingga darah tidak dapat mengalir menuju sel – sel di seluruh tubuh. Akibatnya, sel – sel tubuh akan mati karena tidak mendapatkan pasokan oksigen dan nutrisi.

d. Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia

Difusi Gas pada Proses Pernapasan Manusia

Pada proses pernapasan manusia, pertukaran antara oksigen (O₂) dan karbon dioksida (CO₂) terjadi di alveolus melalui difusi. Difusi adalah proses perpindahan zat terlarut dari daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan parsial tinggi ke daerah yang memiliki konsentrasi dan tekanan parsial rendah.

Dikutip dari:

https://materikimia.com/rangkuman-materi-bab-7-tekanan-zat-dan-penerapannya-dalam-kehidupan-sehari-hari/ 5 Desember 2019.

TAMBAHAN MATERI:

soal tekanan gas:

Diketahui kota A terletak pada ketinggian 700 m di atas permukaan air laut. Tentukan tekanan udara di kota A!

Jawaban:

Diketahui:

• h = 700 m

Ditanya: Tekanan udara di kota A?

Dijawab:

• h.1 cmHg            = (76 cmHg – x).100 m
• 700 m . 1 cmHg = (76 cmHg – x).100 m
• 700 cmHg = 7600 cmHg – 100 x
• 100 x = 7600 cmHg – 700 cmHg
• 100 x = 6900 cmHg
• x = 6900 cmHg/100 = 69 cmHg

Jadi, tekanan udara yang ada pada kota A adalah 69 cmHg

2. Ruang tertutup yang volumenya 0,2 m3 berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. Berapakah volume gas kalo tekanannya dijadikan 80.000 Pa?

Jawaban:

Diketahui:

• P1 = 60.000 Pa
• P2 = 80.000 Pa
• V1 = 0,2 m3

Ditanya: V2 ?

Dijawab:

• P1 . V1 = P2 . V2
• 60.000 Pa . 0,2 m3 = 80.000 Pa . V2
• V2 = 1,2 m3/8
• V2 = 0,15 m3

Jadi, volume gas yang tekanannya dijadikan 80.000 Pa adalah 0,15 m3

 tekanan zat gas dalam ruang terbuka maka pakai barometer. Sedangkan, tekanan gas dalam ruang tertutup bisa diukur dengan manometer.

Hukum Tekanan Zat Gas

Sekitar tahun 1627 sampai 1691 ada seorang ahli Fisika bernama Robert Boyle yang berasal dari Inggris ini melakukan percobaan pemampatan suatu udara.

Hasil dari pecobaannya ini menyatakan kalo:

Hasil dari tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup selalu tetap, yang penting suhu gas gak berubah – ubah.

Dari pernyataan tersebut, yang sekarang dikenal dengan Hukum Boyle. Nah, hukum boyle ini bisa ditulis dalam rumus seperti berikut ini:

p.V = c

Keterangan:

• P = Tekanan
• V = Volume
• c = Bilangan tetap (konstanta)

Nah karena p.V = c, berarti:

p1.V1 = p2.V2

Keterangan:

• p1 = Tekanan udara mula – mula
• V1 = Volume udara mula – mula
• p2 = Tekanan udara akhir
• V2 = Volume udara akhir.

---

Rumus Tekanan Zat Gas

Nah, buat menghitung suatu tekanan zat gas pada ketinggian tertentu, maka kamu pakai persamaan yang ada dibawah ini:

h = (76 cmHg – Pbar) x 100m

Pgas = (Pbar ± h) cmHg

Keterangan:

• Pgas = Tekanan gas
• Pbar = Tekanan pada barometer
• h = Ketinggian tempat (m)

Jadi, tekanan zat gas dalam ruang terbuka maka pakai barometer. Sedangkan, tekanan gas dalam ruang tertutup bisa diukur dengan manometer. 

Jadi, selain dengan ketinggian, tekanan gas atau tekanan udara juga memiliki hubungan dengan volume. Kalau hubungan antara volume dan tekanan udara, penemunya adalah Robert Boyle.

Hukum yang dinamakan hukum Boyle tersebut persamaannya adalahh

PV = konstan

Atau

P₁V₁ = P₂V₂

 

Di mana:

P₁ = tekanan udara awal

V₁= volume udara awal

P₂= tekanan udara akhir

V₂= volume udara akhir

TEKANAN UDARA ( DALAM RUANG TERTUTUP)

Kamu pasti masih bingung dan membayangkan ‘seperti apa ya tekanan udara dalam ruang tertutup di kehidupan sehari-hari’? Nah, berikut ini ada beberapa fenomena tekanan udara dalam ruang tertutup yang bisa kita temui. Simak ya.

1. Contoh pertama adalah balon udara. Menjawab pertanyaan di atas tadi ‘kenapa balon udara bisa terbang?’. Jadi, balon udara bisa terbang atau mengangkasa karena tekanan udaranya diturunkan. Bagaimana cara menurunkan tekanan udaranya? Yaitu dengan cara memanaskan balon udara. Setelah dipanaskan, volume balon udara akan meningkat sementara tekanan udaranya menurun. Setelah itu, baru balon udara bisa terbang.
2. Sementara itu prinsip tekanan udara dan volume juga ada pada makhluk hidup yaitu pada sistem pernapasan manusia. Konsep tekanan dan volume bisa kita lihat pada proses menarik napas (inspirasi) dan proses mengeluarkan napas (ekspirasi).

Saat inspirasi, rongga dada harus membesar supaya volume paru-paru membesar. Saat volume paru-paru membesar, tekanan paru-paru mengecil. Akibatnya, udara dapat mengalir masuk dan kita bisa bernapas. Kebalikan dengan inspirasi, saat ekspirasi volume paru-paru harus mengecil. Setelah volume paru-paru mengecil, tekanan paru-paru membesar. Karena itulah napas yang kita tarik tadi bisa kita keluarkan Squad.

Setelah membahas tekanan udara pada ruang tertutup dan contoh fenomenanya, sekarang kita akan membahas alat-alat apa saja yang digunakan untuk mengukur tekanan udara pada ruang tertutup. Ada apa aja ya?

 

1. Manometer Raksa Terbuka

Manometer raksa ini berbentuk huruf U yang kedua ujungnya terbuka. Salah satu ujung tabung selalu dihubungkan dengan udara luar supaya tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Sementara ujung yang lain dihubungkan dengan ruangan yang akan diukur tekanannya.

Besarnya tekanan gas dapat dihitung dengan rumus:

P_gas = P₀ ± h

 Di mana:

P_gas = tekanan udara yang diukur (mmHg atau cmHg)

P₀ = tekanan udara atmosfer (mmHg atau cmHg)

h = perbedaaan ketinggian raksa setelah gas masuk (mm atau cm)

(+) apabila tinggi kolom udara lebih tinggi daripada kolom tabung

(-) apabila tinggi kolom udara lebih rendah daripada kolom tabung

 

2. Manometer Raksa Tertutup

Prinsip kerja pada manometer raksa tertutup sama dengan manometer raksa terbuka, Squad. Tapi, salah satu ujung dari tabungnya ditutup. Secara matematis dapat ditulis dengan:

P_gas = h

di mana:

Pgas = tekanan udara yang diukur (mmHg atau cmHg)

h = perbedaaan ketinggian raksa setelah gas masuk (mm atau cm)

 

3. Manometer Bourdon

Kalau manometer yang satu ini terbuat dari logam dan digunakan untuk mengukur tekanan udara (berupa uap) yang sangat tinggi. Misalnya seperti uap pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Selain untuk PLTU, alat ini juga digunakan untuk memeriksa tekanan udara dalam ban oleh para penambal ban. Untuk membaca manometer bourdon tidak perlu pakai rumus seperti yang lain ya Squad. Karena jarum yang ada manometer sudah menunjuk ke angka tekanan udara dari uap tersebut.

Setelah baca artikel di atas, apakah kamu sudah paham tentang tekanan gas dalam ruang tertutup berikut dengan penerapan serta rumus-rumusnya? Kalau kamu masih punya pertanyaan tentang materi tersebut atau mau konsultasi PR kamu, yuk tanya langsung di ruanglesonline! Guru di ruanglesonline akan membantu untuk menjawab pertanyaan-pertanyaanmu.

DIKUTIP DARI:

https://www.ruangguru.com/blog/ipa-kelas-8-tekanan-gas-dalam-ruang-tertutup-di-kehidupan-sehari-hari

Kamu pasti pernah mendengar atau melihat wisata balon udara yang menawarkan cara menikmati panorama alam yang tidak biasa dari ketinggian? Tapi tahukah kamu jika balon udara bisa terbang karena menerapkan prinsip tekanan gas? Dimana, tekanan gas ini terjadi ketika massa jenis suatu benda lebih kecil dari pada massa jenis udara di sekitarnya maka akan menyebabkan benda tersebut terbang.

Pada dasarnya udara di sekitar balon udara memiliki massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis dari balon udara itu sendiri, sehingga balon udara dapat terbang dengan bebas. Massa jenis balon dapat dikendalikan dengan memanfaatkan perubahan temperatur, yang dapat diatur dengan menggunakan pembakar yang ada di bawah lubang balon udara.

Saat pembakar memanaskan udara dalam balon, maka berat balon akan menjadi lebih kecil dari gaya ke atas sehingga balon dapat terbang. Namun, untuk turun kembali maka pemanasan udara dikurangi sehingga suhu pada balon menurun.

Tekanan Gas Terbuka (Atmosfer)

Bumi dikelilingi oleh lapisan udara yang disebut atmosfer. Atmosfer juga memberikan tekanan ke bumi yang disebut tekanan atmosfer. Besar dari tekanan atmosfer adalah 100.000 Pascal. Peralatan yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer disebut barometer.

Baca juga: Volume Gas Pada Keadaan Bukan Standar

Pada tahun 1643, Evangelista Torricelli merancang barometer air raksa sederhana untuk mengukur tekanan atmosfer. Hasilnya adalah besar tekanan atmosfer adalah 105 Pascal yang sama dengan 76 cmHg. Setiap ketinggian naik 10 m dari permukaan laut, tekanan udara rata-rata akan berkurang 1 mmHg.

Tekanan Gas Tertutup

Teori ini dicetuskan oleh Robert Boyle. Hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup akan selalu tetap jika suhu tidak berubah. Hukum Boyle memiliki persamaan sebagai berikut :

P1.V1=P2.V2

Keterangan :

P1        = Tekanan udara awal

P2        = Tekanan udara akhir

V1        = Volume udara awal

V2        = Volume udara akhir

Alat untuk mengukur tekanan gas pada ruang tertutup disebut manometer. Saat tekanan gas yang diukur lebih kecil dari tekanan atmosfer, maka tekanan gas akan sama dengan tekanan atmosfer dikurang selisih tinggi raksa pada pipa U begitupun sebaliknya. Adapun rumus dari  ini adalah :

Pgas.Patm.h

Keterangan :

Pgas     = Tekanan udara yang diukur

Patm    = Tekanan atmosfer

H         = Perbedaan ketinggian air raksa setelah gas masuk

+          = Apabila tinggi kolom udara lebih tinggi daripada kolom tabung

–           = Apabila tinggi kolom udara lebih rendah daripada kolom tabung

DIKUTIP DARI:https://www.kelaspintar.id/blog/tips-pintar/kelas-8-tips-pintar/cari-tahu-lebih-jauh-mengenai-tekanan-gas-14441/

SIMAKLAH VIDEO TENTANG "TEKANAN GAS"

https://www.youtube.com/watch?v=qZbem9fOQfs

SIMAKLAH VIDEO TENTANG "TEKANAN ZAT CAIR"

https://www.youtube.com/watch?v=mh7m1ws-fQw

SIMAKLAH VIDEO TENTANG "TEKANAN ZAT PADAT"

https://www.youtube.com/watch?v=mh7m1ws-fQw

SIMAKLAH VIDEO TENTANG "HUKUM PASCAL"

https://www.youtube.com/watch?v=Pkt8R4JAlaY

SIMAKLAH VIDEO TENTANG "HUKUM ARCHIMEDES"

https://www.youtube.com/watch?v=ivgtLaZd81c

https://www.youtube.com/watch?v=trGJaXwn-RM