Tekanan Pada Gas

http://kasihdananugrah.blogspot.com/2011/01/airnya-tidak-tumpah.html

Cangkir diisi dengan air sampai penuh, kemudian ditutup dengan selembar kertas yang agak tebal. Jika kertas kita pegang kemudian cangkirnya kita balik, kertas tidak jatuh meskipun pegangannya dilepaskan dan air di dalam cangkir juga tidak tumpah.. Hal ini terjadi karena tekanan udara mampu menopang kertas dan air di dalam botol.



Percobaan Torriceli



Evangelista Torricelli (1608 - 1647), seorang ahli fisika Italia menciptakan alat pengukur tekanan udara yang disebut barometer.

-------------- gambar ---------------------

Pada percobaan diketahui bahwa tinggi raksa dalam tabung 76 cm dan ruang tabung bagian atas merupakan ruang hampa. Tinggi raksa tersebut tidak berubah walaupun tabung dimiringkan. Namun jika kemiringan itu menyebabkan tinggi tabung kurang dari 76 cm, tabung terisi penuh air raksa. Karena percobaan tersebut di lakukan di atas permukaan air laut, dapat disimpulkan bahwa tekanan raksa setinggi 76 cmHg sama dengan tekanan udara 1 atm.



Dalam meteorologi, satuan tekanan yang sering digunakan adalah bar.

1 bar = 100.000 Pa

Tekanan Pada Zat Cair

Tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang diam.

Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka).



Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan dengan :

P = p g h

P = tekanan (Pa)

p = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = perepatan gravitasi bumi (m/s2)

h = kedalaman (m)



Contoh :

Suatu kolam yang dalamnya 2 meter diisi penuh air (pair = 1000 kg/m3). Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s2, berapa tekanan hidrostatis suatu titik yang terletak 20 cm dari dasar kolam?

Penyelesaian :



Diketahui :

p = 1000 kg/m3

g = 10 m/s2

h = (2 - 0,2) m = 1,8 m

Ditanya : P = ?



Jawab :

P = p g h = 1000. 10. 1,8 = 18.000 Pa



Hukum Pascal

Tekanan yang dikerjakan pada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan secara merata ke segala arah sama besar.



F1/A1 = F2/A2

Alat-alat yang bekerja berdasar hukum Pascal

1. Dongkrak hidrolik

2. Jembatan angkat

3. Kempa Hidrolik



Bejana Berhubungan

Zat cair selalu menyesuaikan bentuk seperti wadah yang ditempatinya. Selain itu, zat cair yang selalu dalam keadaaan tenang selalu memiliki permukaan yang mendatar/. Permukaan zat cair juga tidak tergantung pada bentuk wadahnya.







Hukum Bejana berhubungan ini tidak berlaku jika

- ada pipa kapiler

- tekanan bejana tidak sama

- diisi zat cair yang tidak sejenis



Jika bejana berhubungan yang berbentuk U, jika diisi dua zat cair yang berbeda dapat digunakan untuk mencari massa jenis zat cair.



Hukum Archimedes

"Jika suatu benda dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapatkan gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang didesak oleh benda tersebut."



Gaya angkat atau gaya Archimedes dirumuskan sebagai :

Tekanan Pada Zat Padat

Lebih mudah menancapkan paku yang runcing dari pada paku yang tumpul.

Lebih mudah mengiris daging dengan pisau tajam dari pada pisau yang tumpul.

Mengapa demikian?

Karena luas permukaan yang kecil (tajam) menyebabkan tekanan paku atau pisau tersebut besar.



Demikian juga sebuah balok yang berat akan menimbulkan bekas yang dalam jika dijatuhkan dibanding dengan balok yang ringan (dengan catatan kedua luas penampak kedua balok sama).

Mengapa demikian?

Karena semakin berat benda maka akan dihasilkan tekanan yang lebih besar.



Dari penjelasan dapat disimpulkan bahwa besarnya tekanan sebanding dengan berat benda dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekannya.

Sehingga tekanan pada zat padat dapat didefinisikan sebagai hasil bagi gaya tekan dengan luas bidang tekan.

P = tekanan (N/m² atau Pascal)

F = gaya tekan (N)

A = luas bidang tekan (m²)



Contoh :

Seorang siswa yang massanya 40 kg menggunakan sepatu yang masing-masing luasnya 10 cm². Berapa tekanan siswa tersebut pada lantai ? (g = 10 m/s²)

Penyelesaian :

Diketahui :

m = 40 kg

g = 10 m/s²

A = 10 cm²

untuk dua kaki maka luasnya menjadi A = 20 cm²



Ditanya :

P = ?



Jawab :

Alat Nano Yang Merakit Diri Sendiri

Para peneliti menciptakan alat nano yang bisa merakit diri sendiri dan bisa bergerak dan berubah bentuk sesuai permintaan.



DNA

Dengan meniru prinsip-prinsip yang terdapat di alam, sebuah tim di Institut Wyss bagian Teknik Biologi, Hardvard Medical School dan Institut Kanker Dana-Farber menciptakan alat nano yang terbuat dari DNA yang bisa merakit diri sendiri dan bisa diprogram untuk bergerak