Transcript for:
Tekanan Zat Padat dalam Fisika

Halo teman-teman, jumpa lagi bersama saya di channel Legur Les. Nah, pada video kali ini kita akan mulai belajar yang namanya tekanan. Nah, ini kita akan belajar pada tekanan zat padat.

Nanti di video berikutnya kita akan banyak membahas tentang tekanan zat cair dan juga ada gas. Nah, jadi apa sih tekanan itu? Tekanan itu adalah besar gaya persatuan luas. Nah, tekanan itu memiliki satuan pascal atau newton per meter persegi. Jadi, rumusnya adalah F per A.

Jadi, gaya persatuan luas. Dimana nih P itu adalah tekanan, nih kakak sudah tuliskan satuannya. F itu adalah gaya dan I itu adalah luas permukaan sentuh. Nah ini penting, kenapa penting?

Jadi yang kita pakai adalah luas permukaan sentuh. Contoh misalkan nanti kalau kita ketemu meja, ada bunga, ada vas bunga diatasnya gitu ya berbentuk kerucut terpanjung. Nah vas bunga ini yang kita hitung tekanannya bukan luas mejanya tapi luas vas bunganya.

Kenapa? Karena berdasarkan luas permukaan yang saling bersentuhan. Kita coba aja langsung ke contoh soalnya.

Nah ini nomor pertama, sebuah benda memiliki luas permukaan 100 cm persegi diberi gaya 1 N. Berapa sih besar tekanan yang dikerjakan benda dalam dain per cm? Nanti biasanya kakak akan main, akan menyelesaikan soal dalam meter persegi dan N.

Tapi di sini kita dikasih pertanyaan dalam dain per cm persegi. Yang perlu kita ingat, 1 Newton itu adalah 10 pangkat 5 dain. Nah, sekarang berarti tinggal kita masukkan ke rumus saja.

Kita sudah punya F-nya sebesar 10 pangkat 5. Kita punya A-nya sebesar 100. Tinggal kita masukkan ke rumus B sama dengan F per A. Berarti 10 pangkat 5 itu 100 ribu dibagi 100. Bisa dicoret, hasilnya adalah 1000 pascal. Atau contoh soal yang kedua itu sedikit dibalik.

Jadi kalau kita ditanya tekanannya, di soal kedua ini kita ditanya berapa sih luasnya. Nah sama, kita lihat dulu apa sih yang diketahui di soal. Kita punya tekanan, maka kita punya yang namanya P7,5 dikali 10 pangkat 5 pascal.

Dan gayanya atau F-nya 3,75 dikali 10 pangkat 4 newton. Ditanya ada luas ya, rumpusnya cuma satu ini aja, P. Sama dengan F per A gitu ya. Dimana P nya itu 7,5 dikali 10 pangkat 5. Sama dengan F 3,75 dikali 10 pangkat 4 dibagi A. Berarti ini 7,5 dikali 10 pangkat 5 dikali A.

Sama dengan 3,75 dikali 10 pangkat 4. Nah, saya akan dapat nih. Berarti A nya itu adalah 3,75 dikali 10 pangkat 4 dibagi 7,5 dikali 10 pangkat 5. Nah, ini kita coret nih. Jadi 2. Ini kalau dicoret, sisa jadi 10. Dapat nih, A-nya 1 per 20. Atau kalau kita jadikan desimal 0,05 cm. Eh, meter persegi.

Kok meter persegi, Kak? Karena kita pakenya Newton dan Pascal. Kira-kira seperti itu untuk soal yang sederhananya. Sekarang kita akan coba soal yang lebih sulit ya.

Nah, di sini kita punya sebuah tabung dengan diameter 35 cm. Memiliki masa 3,08 kilogram. Jika gravitasnya 10, tentukan tekanan pada alas tabung. Nah ini, jadi sebenarnya soal-soal seperti ini biasanya berkaitan dengan, kita ingat gak sih cara mencari luas lingkaran, belakang tupat, trapezium, segitiga, terus apa lagi ya, jajar genjang, layang-layang, dan sebagainya. Itu akan kepake banget di tipe-tipe soal seperti ini.

Jadi jangan takut, soalnya sebenarnya gampang gitu ya. Kalau kita lihat, kita punya masa, Nah kita punya tabung. Nah kita punya tabung. Itu ya. Ini ada diameternya.

Diameternya D nya. 35 cm. Atau kita punya R nya.

35 per 2 cm. Nah cuma kita butuhnya. Dalam meter persegi. Eh dalam meter ya. Karena kita maunya nanti kilogram nih.

Buat ini. Setiap kita ketemu soal seperti ini. Kakak sih saraninnya. Langsung kita ubah.

Menjadi meter gitu ya. Supaya nanti gak salah-salah. Ini jadinya adalah. 35 per 200 cm.

Kak, kenapa 35 per 200? Dari cm mau ke meter, nah ini meter, dari cm mau ke meter dibagi 100, artinya yang bagian bawahnya nambahin oleh 100. Kemudian dia punya masa, di sini punya masa adalah 3,08 kg, di mana masa itu akan menekan ke bawah sebagai gaya berat. M dikali G ya, dimana 3,08 dikali 10. Dapat 30,8 Newton. Kak, kenapa sih kita harus menghitung W? Nah, jadi gini.

Kalau ditekanan, kalau nggak dikasih tahu apa-apa gitu ya, misalkan menekan dengan kekuatan sekian, hanya berdiri aja gitu, nggak dikasih tahu menekan dengan kekuatan berapa, maka kita anggap yang menekan ke lantai itu adalah gaya berat tubuh kita. Jadi kalau kita lagi berjalan di lantai, Kita sih waktu lagi berdiri kita gak sengaja menekan lantai. Itu yang menekan lantai adalah berat badan kita. Maka kita menghitung W nya.

Kalau sudah dapat kita akan tinggal masukkan P sama dengan F per A. Dimana F nya 30,8. Wah cuma kita gak tau A nya.

A nya ini harus dicari dulu. Dari mana? Dari si jari-jari ini.

Kita mau tau alas tabung itu kan lingkaran. Berapa sih luas dari atau A dari si tabung ini? Berarti kanan lingkaran rumusnya adalah V dikalikan R kuadrat.

V-nya adalah 22 per 7 dikalikan R-nya adalah 35 per 200. Begitu ya. Di kuadratkan. Berarti ini 22 per 7 dikali 35 per 200. Dikali 35 per 200. Jadi kakak bikinnya. Pakai cara seperti ini supaya kakak bisa begini. Nah ini bisa kita coret-coret nih.

Ini berarti berapa ya? 5. Ini kalau dicoret jadi 11 jadi 100. Sehingga kita dapat nanti hasilnya itu adalah 1925 dibagi berapa nih? 204. 20 ribu meter persegi.

Jadi ini kalau kita lihat 11 x 5 x 35 adalah 1925. 100 x 200 adalah 20 ribu. Berarti tinggal masuk ke sebelah sini, 1925 dibagi 20.000. Sehingga nanti dapat 30,8 dikali 20.000 dibagi 1925. Nanti ini bisa disederhanakan. Ini kalau disederhanakan bisa mendapat di 62,5.

Ini nanti 20.000 dibagi. 62,5 itu 125 per 2 gitu ya. Nanti dapet nih.

Berarti ini 40 ribu dibagi 125. Hasilnya nanti adalah 320 pascal. Nah ini kakak memang hitung pakai akulator karena angkanya agak kurang baik. Jadi biasanya guru kalian harusnya mengeluarkan angka-angka yang baik.

Nah kita coba lagi satu soal yang berkaitan dengan luas. Sekarang kakak mempunyai sebuah batu berbentuk prisma segitiga. memiliki alas berupa segitiga siku-siku dengan sisi tegak 5 dan 12 jika masa batu adalah 18 kg berapakah tekanan es keren batu jadi kakak punya batu sekarang punya batu bentuknya segitiga siku-siku itu ya alasnya prisma berarti dia seperti ini bentuknya sama ya atas bawah ya siku-siku disini 5 disini 12 Kalau kita pita goreskin di sini 13, cuma 13 ini nggak kepake gitu ya.

Kenapa? Nanti kita lihat. Kemudian kita punya masa batunya adalah 18 kg, berarti ada masa, ada masanya sebesar 18 kg. Berarti kita punya W sebesar m dikali g, berarti 18 dikali 10, 180 N. Kalau kita pakai rumusnya, di mana P sama dengan F per A, sehingga F itu adalah 180 dibagi dengan A.

Nah ini yang perlu kita cari, itu alasnya. Oke, nah alasnya dia. Alas si prisma ini, alas si batu ini, alas si batu, itu berbentuk segitiga. Sehingga rumusnya adalah alas dikali tinggi dibagi 2. Alas segitiga dikali tinggi segitiga dibagi 2. Alasnya 5 dikali 12 dibagi 2. 6. Nanti ini dapat sebesar 30. Nah, cuma satu-satu dalam cm persegi.

Nah, di sini kakak... Menghitung dulu dalam cm persegi kemudian kakak ubah menjadi meter persegi. Kalau kesini berarti dibagi 10 ribu gitu ya.

Dibagi 10 ribu. Nanti dapat hasilnya kalau dicoret. 3 per seribu meter persegi. Biarin aja jangan diubah-ubah.

Nanti tinggal kita masukkan disini 180 dibagi 3 per seribu. Berarti 180 dikali seribu per 3. Bisa dicoret jadi 60. Sehingga dapat hasil adalah 60.000 pascal. Seperti itu ya.

Jadi sebenarnya gampang. Yang penting kita bisa mencari luasnya. Nanti soalnya bisa beragam.

Jadi bisa aja prismanya berbentuk belah ketupat. Ayo ingat gak rumus belah ketupat apa? Atau berbentuk layang-layang. Harus ingat nih rumus layang-layang luasnya seperti apa. Gitu ya.

Nah sekarang tipe soal ini adalah tipe kita mesti tahu nih berapa banyak sih kontak masing-masing gitu ya. Nah biasanya soalnya bisa berubah kendaraan. Kalo disini kakak punya bajaj yang memiliki masa 810 kg.

Dengan luas kontak masing-masing ban sebesar 18.000 cm persegi. Tentukan besaran tekanan yang bekerja pada jalan. Nanti kadang-kadang ada soal juga begini.

Misalkan kita punya kaki, luas kakinya berapa? Kalau berdiri satu kaki, berapa tekanannya? Kalau berdiri dua kaki, berapa tekanannya? Itu soalnya mirip.

Nah, kalau kita melihat soal ini, maka yang perlu diperhatikan adalah seperti ini. Tentunya kita harus diketahui dulu ya. M-nya adalah 810 kg. Kita punya W-nya yang akan menjadi F-nya.

Dikalikan gravitasi berarti 8100 N. Kemudian luas kontak masing-masing ban. Berarti itu A masing-masing ya. A masing-masing itu sebesar 18.000 cm persegi.

Kaka langsung ubah menjadi meter persegi. Berarti dibagi 10.000. Hasilnya adalah 1,8 meter persegi.

Nah tapi si baja ini kan rodanya gak cuma 1. Kamu pernah lihat baja beroda 1? Oh itu rodanya lepas yang belakangnya ya. Nah baja itu rodanya 3. Berarti A totalnya. Nah ini A totalnya itu adalah.

3 dikali 1,8. Berarti tergantung kendaraannya ya. Makanya kakak bilang tergantung kendaraannya.

Tergantung soalnya. Bisa aja seorang manusia. Memiliki masa 810 kg gitu ya. Dengan masing-masing kaki luasnya 800 ribu.

Nah disini bajai. Berarti 3 dikali 1,8. 5,4 meter persegi gitu ya. Nah kemudian tidak gampang.

Kalau tentukan besaran tekanan yang bekerja tinggal P sama dengan F. F nya itu adalah 8100 dibagi 5,4 Nanti dapet nih hasilnya adalah 1500 pascal Atau bisa juga hasilnya 1500 newton per meter persegi Jadi tekanan yang dilakukan yang bekerja pada jalan adalah sebesar ini Tapi ini seluruhnya Kalau ditanya tentukan tekanan yang bekerja pada jalan pada masing-masing roda. Ya berarti jangan pakai 5,4. Pakai 1,8. Dibagi 3 nih nanti.

Dibagi 3. Jadi dari sini kita bagi 3. Jadi bukan. Tadi kan kakak bilang 1,8. Bukan gitu ya.

Berarti kalau masing-masing roda. Ini kita tulis di sini deh. Kalau masing-masing.

Kalau untuk masing-masing roda. Nah itu adalah 1500 dibagi 3 atau 500 Newton per meter persegi. Jadi masing-masing roda tekanannya beda. Tapi yang dialami oleh si jalan totalnya adalah sebesar ini.

Kira-kira seperti itu untuk contoh soal yang kelima. Kita akan lanjut lagi ke contoh soal yang keenam. Nah disini sebuah balok bermasa 48 kilogram berukuran 20 x 16 x 6. Gravitasinya 10 gitu ya. Tentukan berapa sih berat balok?

Wah, gampang nih. Ini berarti intinya adalah W-nya. M dikalikan G, gitu ya.

Berarti ini 48 dikali 10, 180 Newton. Oke, simpel. Nah, ada juga soal-soal tekanan jad padat yang berkaitan dengan tekanan maksimum dan tekanan minimum.

Gimana nih, Kak, cara ngajak soalnya? Gampang. Gini. Biasanya soalnya seperti ini. Jadi dia ada, apa namanya, ada balok.

Dengan beberapa. Dengan sisi-sisinya. Tentunya posisi balok bisa macam-macam ya. Baloknya bisa kakak taruh seperti ini.

Bener kan nih. Kakak taruh begini. Kakak taruhnya seperti ini. Bisa.

Tapi kakak juga bisa taruh baloknya begini. Ini balok juga nih. Baloknya manjang ke atas atau manjang ke mana?

Gitu kan. Ini balok juga. Mana nih yang tekanannya lebih besar?

Sehingga kita mau cari tahu nih. Berapa sih tekanan yang terbesar? Berapa tekanan yang terkecil?

Nah cara carinya gimana? Kalau ketemu soal seperti ini. Paling gampang adalah kita mencari luas permukaan. Luas sisinya.

Ini kita punya panjang, kita punya lebar, kita punya tinggi. Berarti kita mesti cari ini luas. Atau area yang pertama itu yang panjang kali lebar.

Area yang kedua kita cari panjang kali tinggi. Area yang ketiga kita cari lebar kali tinggi. Ini kalau kita hitung, berarti ini 20 dikali 16 dapat 320 cm persegi. Masih cm ya. Ini berarti 20 dikali 6 dapat 120. cm persegi.

Nah, ini dapatnya adalah 16 dikali 6. Ini berapa? 16 kali 6 itu adalah 96 cm persegi. Nah, nanti yang kita pakai adalah yang paling besar dan paling kecil. Jadi, kalau kita lihat di sini, yang kita pakai itu adalah ini, yang paling besar dan yang paling kecil.

Nah, kita mau menghitung dulu P minimum. Berarti F dibagi A. Kalau minimum berarti luasnya harus paling besar. Nah, kebalik ya.

Jadi kalau minimum kita pakai luasnya yang paling besar. Berarti ini F-nya tetap pakai 480. Nah, dibagi 320 tapi kakak bagi 10.000. Itu ya.

320 dibagi 10.000. Nah, ini dapatnya 480 dikali 10.000 dibagi 320. Bisa kita coret, dibagi 160 jadi 2, jadi 3. Bisa dicoret juga jadi 5. Dapat nih 15.000 pascal. Itu adalah tekanan minimumnya.

Nah sekarang kalau tekanan yang maksimumnya, P yang maksimumnya. Sama nih rumusnya F dibagi A. F tetap sama 480, tapi dibagi A yang paling kecil.

Yaitu 96 per 10.000 ya. Berarti nanti dapat nih 480 dikali 10.000 per 96. Nanti ini dapat hasilnya. Ini kalau kita sederhanakan bisa dibagi 12 hasilnya 8. Dibagi 12 hasilnya adalah 40. Berarti ini masih bisa dibagi lagi ya.

Dibagi 12.8, dibagi 12.40. Berarti ini bisa dibagi jadi 5. Nah, kita dapat nih tekanan adalah 50.000 pascal. Kok begitu, Kak?

Ya, betul. Karena kita kalau mencari mau tekanan yang minimum, kita perlu luas permukaan yang besar. Kalau kita mau mencari tekanan yang maksimum, kita perlu luas permukaan yang kecil. Contoh aplikasinya apa nih? Tekanan maksimum dan minimum.

Contohnya seperti ini. Kenapa sih kalau kita ada garden party itu nggak boleh pakai high heels? Selain karena kakak cowok ya, nggak boleh pakai high heels.

Tapi karena kalau kita pakai high heels, tekanannya jadi besar. Sehingga nanti malah berbahaya. High heels-nya bisa masuk ke dalam tanah.

Jadi jatuh. Makanya kenapa pakai sepatu biasa aja? Luas permukaannya besar, tekanannya jadi minimum.

Kalau pakai high heels, nah ini contohnya misalnya begini ya. Kalau high heels, tekanannya kecil. Tanah bisa masuk, tapi kalau pakai sepatu biasa, tekanan lebih besar. Eh, sorry, luas permukaannya lebih besar, tekanan lebih kecil. Ini permukaannya kecil, tekanan jadi besar, jadi berbahaya.

Itu salah satu contoh aplikasinya. Nah, kita sekarang ke contoh soal yang terakhir. Nah, ini contoh soalnya kayaknya panjang, tapi sebenarnya gampang.

Sebuah mangkok bermasa 500 gram dengan luas alas 80 cm persegi terletak di atas peti B. Bermasa segini dengan luas segini. Pet itu terletak di atas meja C bermasa 4 kg.

Luas meja 1 meter persegi. Sedangkan luas kaki meja masing-masing 100 cm persegi. Meja itu diletakkan di atas lantai G-nya 10 gitu ya. Oke, berarti sekarang kalau ketemu soal seperti ini ternyata ada benda yang ditumpuk-tumpuk ya. Kita bikin dulu kira-kira bendanya atau tumpukannya itu seperti apa sih gitu ya.

Kakak bikin dulu si... Siapa sih mejanya? di bawah kita mulai dari bawah nah si meja di atas meja ternyata ada peti di atas peti ternyata ada mangkok nah yang perlu kita perhatikan adalah kaki meja kakak disini cuma gambar 2 tapi harusnya 4 ya si luas peti alas petinya ini luas alas petinya itu adalah peti bermasa ini meja C petinya Masanya 15,5, luas permukaan 0,6 meter persegi. Kemudian ada alasi mangkok.

Alasi mangkok ini itu adalah 80 cm persegi. Punya masanya, mangkoknya itu masanya adalah 0,5 kg. Atau kita dapat W-nya.

W nya sih mangkok sebesar 5 Newton kemudian seperti kita punya masanya juga ini kakak pakai warnanya beda-beda ya biar enaknya kita punya masanya juga sebesar 15,5 kg atau kita punya way-nya beratnya sebesar berapa nih 155 Newton nasi meja ops si meja si mejanya pakai warna hijau Meja ini punya masanya sebesar 4 kg atau W sebesar 40 N. Dan alas kaki meja ini adalah 100 cm persegi. Oke, sekarang itulah gaya tekan dan tekanan. Ada gaya tekan dan tekanannya. Pada peti.

Oke, sekarang kita mau bikin dulu yang A. Berapa sih F yang pada peti? Kita lihat di atas peti ada siapa?

Di atas peti hanya ada mangkok. Maka F-nya sama dengan W-nya si mangkok aja. Berarti 5 Newton. Berapa sih tekanannya? P sama dengan...

F dibagi A. F-nya gampang, 5 Newton. Nah, hati-hati di A. A-nya itu adalah yang bersentuhan antara peti dan mangkok.

Jadi peti kan di atas peti ada yang mangkok nih. Berapa sih luas yang bersentuhan dengan peti dan mangkok? Nah, ini ya.

  1. 80 per 10 ribu. Ya. Kita dapat nih, 5 dikali 10 ribu per 80. Ini bisa kita corek. Ini 1000 kalau dicoret jadi 125. 125 dikali 5 hasilnya adalah 625 pasca. Itu untuk yang A.

Untuk yang B. Yang B kita ditanya adalah meja. Si meja.

Sekarang kita lihat di atas meja ada siapa sih? Ada peti, ada mangkok. Sehingga gaya tekan yang dialami meja itu adalah W peti ditambah W mangkok. Petinya berapa nih?

155 ditambah mangkoknya adalah 5. Dapat 160 Newton. Gimana dengan P-nya? P-nya adalah sama rumusnya F per A.

F-nya 160 dibagi A-nya. Nah sekarang kan di atas meja ada si peti. Yang kita lihat adalah berapa sih luas permukaan peti yang nempel di meja. Ini ya 0,6 bukan luas permukaan meja.

0,6 ya. 160 dikali... 10 per 6. Ini kalau disuaret.

  1. Disuaret jadi 3. Ini kayaknya gak bisa dibagi ya. Ya ini sudah tidak bisa dibagi ya. Ini adalah 800 per 3 pascal. Jadi tergantung nih siapa sih yang ada di atasnya.

Terakhir. Yang mau kita hitung adalah si meja yang C ya. Eh si lantai.

Nah di atas lantai ada siapa? Berarti F atau gaya tekan yang di alami lantai adalah W yang di atasnya semua. Ada W meja ditambah W peti ditambah W mangkok.

W mejanya berapa tuh? 40. Tambah W petinya 155. Tambah W mangkoknya 5. Dapat nih 200 Newton. Kemudian ditanya adalah P, tekanan yang dalam di meja.

F dibagi A. F-nya gampang nih, 200 dibagi A. Nah, A-nya, ingat kaki meja ada berapa?

Ada 4 kalau di sini ya. Berarti bukan dibagi 100, tapi dibagi 400 per 10.000. Mau dibagi 10.000, Kak? Kita taunya setiap meter persegi, kita maunya meter persegi.

Berarti ini ada 200 dikali 10.000. Per 400. Buah disoret jadi 2. Sehingga dapat nih tekanan yang dialami lantai adalah 5000 pascal. Ini adalah total ya.

Kalau yang dialami masing-masing kaki meja tinggal dibagi 4. Nah kira-kira seperti itu. Jadi untuk soal yang ini sebenarnya nggak rumit, nggak sulit. Lebih ke kita melihat siapa sih yang ada di atasnya dia. Jadi tekanan pada peti, siapa sih di atas peti? Oh di atas peti ada mangkok.

Tekanan di alami meja, siapa sih yang di atas meja? Di atas meja itu ada peti, ada mangkok, dan seterusnya. Terima kasih buat teman-teman yang sudah menonton video dari Legur Les.

Selamat belajar. Kalau teman-teman merasa video ini bermanfaat, ayo kita bagikan pada teman-teman yang lain supaya kalian bisa belajar. Bisa belajar kelompok, bisa belajar bersama, sehingga bisa mendapatkan yang lebih baik.

Jangan lupa videonya di like dan juga subscribe di channel Legur Les. Legur Les juga sekarang punya akun Instagram loh. Silahkan dicek ya di Instagram Legur Les.

Terima kasih.