TEKANAN DAN PENERAPANNYA DALAM KEHIDUPAN Fitriatun Nuri Utami, S.Pd.
Tekanan Tekanan zat padat Tekanan zat cair Tekanan zat gas Tekanan adalah besarnya gaya per satuan luas permukaan tempat gaya itu bekerja. Tekanan zat meliputi :
TEKANAN ZAT PADAT Tekanan zat padat adalah gaya yang bekerja pada satuan luas pada bidang tekan. Apabila suatu zat padat diberikan gaya dari atas, maka otomatis akan menimbulkan tekanan. Semakin besar luas alas bidang tekannya, tekanan pun akan semakin kecil. Besarnya tekanan dapat dihitung dengan rumus:
CONTOH SOAL TEKANAN ZAT PADAT
Berdasarkan persamaan diatas, nilai tekanan berbanding lurus dengan besar gaya yang dilakukan benda terhadap benda yang ditekan serta berbanding terbalik dengan luas bidang permukaan bidang tekan.
TEKANAN ZAT CAIR Tekanan hidostatis Hukum Archimedes Hukum Pascal Tekanan yang dihasilkan oleh zat cair dapat dipelajari dalam tiga pembahasan :
Tekanan Hidrostatis Tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang ada pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu. Tekanan hidrostatis dapat dihitung menggunakan rumus:
HUKUM ARCHIMEDES Hukum Archimedes menyatakan bahwa suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya kedalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama besar dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh suatu benda tersebut. Berat benda berkurang setelah dimasukkan ke dalam air hal ini dikarenakan adanya gaya apung yang mendorong benda ke atas permukaan air.
Berdasarkan Hukum Archimedes, benda dalam zat cair mengalami keadaan terapung, melayang dan tenggelam
Penerapan Hukum Archimedes Hukum Archimedes digunakan sebagai dasar pembuatan kapal laut atau kapal selam. suatu benda dapat terapung atau tenggelam tergantung pada besarnya gaya berat dengan gaya apung. Jika gaya apung maksimum lebih besar daripada gaya berat maka benda akan terapung. Jika gaya apung maksimum lebih kecil daripada gaya berat maka benda akan tenggelam. Jika gaya apung maksimum sama dengan gaya berat maka benda akan melayang.
Bagaimana kapal selam? Pada prinsipnya kapal selam dapat memiliki kemampuan terapung, melayang dan tenggelam karena berat kapal selam dapat diperbesar dengan cara memasukkan air ke dalam badan kapal dan dapat diperkecil dengan cara mengeluarkan air dari badan kapal.
Hukum Pascal menyatakan bahwa jika tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar. Hukum Pascal diterapkan pada dongkrak hidrolik sehingga diperoleh persamaan : HUKUM PASCAL
Alat-Alat yang menggunakan prinsip Hukum Pascal Dongkrak hidrolik Rem hidrolik Kempa hidrolik Pompa hidrolik Dump truck hidrolik Lift hidrolik Alat pengpres hidrolik Mobil forklift hidrolik
Tekanan Gas Ketika air dalam enlemeyer ditutup dengan balon karet kemudian dipanaskan akan membuat balon karet mengembang. Ini terjadi karena partikel gas dalam enlemeyer menerima kalor dari pemanasan, akibatnya gerakan partikel gas dalam enlemeyer semakin cepat dan terjadilah pemuaian sehingga tekanannya besar. Tekanan dalam enlemeyer diteruskan sama besar menuju balon, sehingga tekanan didalam balon lebih besar daripada tekanan gas diluar balon yang mengakibatkan balon mengembang. Berikut ilustrasi balon karet dan air dalam enlemeyer :
Struktur balon udara Balon udara dapat terbang karena massa jenis balon udara lebih rendah daripada massa jenis udara disekitarnya. Massa jenis balon dikendalikan oleh pilot perubahan temperatur pada udara dalam balon dengan menggunakan pembakar dibawah lubang balon.
Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan Masih ingatkah kamu berkas pengangkut pada tumbuhan? Xilem dan floem adalah jaringan seperti tabung dan yang berperan dalam sistem pengangkutan. Air dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh akar, kemudian diangkut melalui xilem ke bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui floem ke bagian lain tumbuhan dan memerlukan zat makanan. Lalu bagaimana mekanisme pengangkutan air, mineral, dan nutrisi tersebut?
Pengangkutan Air pada Tumbuhan Masih ingatkah kamu susunan jaringan pada akar mulai dari jaringan terluar hingga terdalam? Jaringan-jaringan itulah yang akan dilalui oleh air ketika masuk ke dalam tumbuhan. Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar. Kemudian, air masuk ke sel epidermis melalui proses secara osmosis. Selanjutnya, air akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di akar. Setelah tiba di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan ke xilem daun! Tumbuhan tidak mempunyai mekanisme pemompaan cairan seperti pada jantung manusia. Lalu, bagaimanakah air dapat naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi? Air dapat diangkut naik dari akar ke bagian tumbuhan lain yang lebih tinggi dan diedarkan ke seluruh tubuh tumbuhan karena adanya daya kapilaritas batang. Sifat ini seperti yang terdapat pada pipa kapiler. Pipa kapiler memiliki bentuk yang hampir menyerupai sedotan akan tetapi diameternya sangat kecil. Apabila salah satu ujung pipa kapiler dimasukkan ke dalam air, air yang berada pada pipa tersebut akan lebih tinggi daripada air yang berada di sekitar pipa kapiler. Begitu pula pada batang tanaman, air yang berada pada batang tanaman akan lebih tinggi apabila dibandingkan dengan air yang berada pada tanah.
Pengangkutan Nutrisi pada Tumbuhan Semua bagian tumbuhan, yaitu akar, batang, daun, dan bagian lainnya memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian tumbuhan terpenuhi, maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis berupa gula dan asam amino ke seluruh tubuh tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem. Pengangkutan zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya, yaitu daun (daerah yang memiliki konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah) dengan dibantu oleh sirkulasi air yang mengalir melalui pembuluh xilem dan floem.
Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia Tekanan pada pembuluh darah berprinsip keja seperti hukum pascal. Ketika jantung memompa darah, darah mendapat dorongan sehingga dapat mengalir melalui pembuluh darah kemudian memberi dorongan pada pembuluh darah yang disebut tekanan darah. Bila kehilangan darah karena kecelakaan atau penyakit, tekanan darah akan hiang sehingga darah tidak dapat mengalir menuju sel – sel di seluruh tubuh, akibatnya sel – sel akan mati karena tidak mendapat oksigen dan nutrisi. Tekanan darah diukur menggunakan alat sphygmomanometer atau tensimeter. Tekanan darah diukur dalam pembuluh nadi (arteri) yang terdapat di lengan atas. Tekanan darah orang normal sekitar 120/80 mmHg. 120 : angka sistol, menunjukkan tekanan saat bilik berkontraksi dan darah terdorong keluar dari bilik jantung melalui pembuluh arteri. 80 : angka diastol menunjukkan hasil pengukuran tekanan saat bilik relaksasi dan darah masuk menuju bilik jantung, tepat sebelum bilik – bilik berkontraksi lagi.
Cara Mengukur Tekanan Darah
Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia Dalam paru – paru, yaitu alveolus terjadi pertukaran gas O2 dan CO2 secara difusi, yaitu perpindahan zat terlarut dari daerah berkonsentrasi dan bertekanan parsial tinggi ke daerah berkonsentrasi dan bertekanan parsial rendah. Setiap menit paru – paru dapat menyerap sekitar 250 mL O2 dan mengeluarkan CO2 sekitar 200 mL. Tekanan parsial adalah tekanan yang diberikan oleh gas tertentu dalam campuran gas tersebut yaitu tekanan O2 dan CO2 yang terlarut dalam darah. Pada sistem peredaran darah, darah yang masuk ke paru – paru melalui arteri pulmonalis memiliki parsial O2 yang lebih rendah dan parsial CO2 lebih tinggi daripada udara dalam alveoli (alveoli : jamaknya alveolus).
Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia Ketika darah memasuki kapiler alveoli, CO2 dalam darah berdifusi menuju alveoli dan O2 dalam alveoli berdifusi ke dalam darah. Akibatnya, pasial O2 dalam darah naik (banyak mengandung O2) dan parsial CO2 turun (sedikit mengandung CO2). Selanjutnya, darah menuju jantung kemudian dipompa ke seluruh tubuh. Ketika darah di jaringan tubuh, O2 dalam berdifusi menuju jaringan tubuh. Kandungan CO2 dalam jaringan lebih besar dari kandungan jaringan dalam darah, sehingga CO2 dalam jaringan berdifusi kedalam darah. Setelah melepas O2 dan CO2 dari jaringan, darah kembali ke jantung dan dipompa lagi ke paru – paru.
Thank you