IX. Tekanan (zat padat) Tanggal 26 Agustus 2025

TEKANAN 

Tekanan (zat padat)

Nama Guru             : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran        : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                        : IX

Elemen                     : Pemahaman IPA

Pertemuan                : 12

Jam ke                      :  1 dan 2

 

Capaian Pembelajaran

Peserta didik mampu menganalisis ragam gerak, gaya, dan tekanan

Tujuan Pembelajaran

1. Menghitung besarnya tekanan pada zat padat berdasarkan gaya dan luas permukaan sentuh serta menerapkannya dalam kehidupan sehari-hari.
2. Menguraikan hubungan tekanan dengan gaya dan luas permukaan dengan benar

Pemahaman Bermakna

Peserta didik mampu menjelaskan hubungan tekanan dengan gaya dan permukaan luas dengan benar dan menerapkan tekanan dalam kehidupan.

 

Materi : Tekanan Zat padat

Metode : 

Model pembelajaran : direct instruction dan cooperative learning, dan praktikum

Mode pembelajaran : tatap muka

Strategi : Diskusi/Tanya Jawab

Sarana dan Prasarana

Sarana : laptop, proyektor, LKPD

Prasarana : uang koin (2), plastisin, botol plastik bekas, jarum, selotip, air

Langkah-langkah Pembelajaran :

 • Peserta didik memberi salam, berdoa, (menyanyikan lagu Mars Al-Azhar dan Lagu Indonesia Raya pada jam ke 1)

• Guru mengecek kehadiran peserta didik dan memberi motivasi

• Guru menyempaikan tujuan dan manfaat pembelajaran tentang topik yang akan diajarkan

• Guru menanyakan materi yang telah dipelajari siswa sebelumnya pada pertemuan sebelumnya

• Guru membagi peserta menjadi 2 kelompok ganjil dan genap

Uraian Materi

 Tekanan Zat padat 

● Mengapa ujung paku dibuat runcing?

● Di antara benda tumpul dan runcing, manakah yang memiliki tekanan paling besar?

1. Tekanan Zat Padat

Tekanan adalah besarnya gaya yang diberikan pada suatu benda per satuan luas permukaan tempat gaya tersebut bekerja. Ini berarti tekanan menggambarkan seberapa banyak tekanan atau dorongan yang diberikan pada suatu benda dalam satu area tertentu. Rumus tekanan (P) dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.

Keterangan:

P = tekanan dalam satuan pascal (Pa).

F = gaya yang diberikan pada benda dalam satuan newton (N).

A = luas bidang atau permukaan yang menerima gaya dalam satuan meter persegi (m2).

a. Pengukuran Tekanan dan Aplikasinya

Pengukuran tekanan adalah proses untuk menentukan besarnya tekanan yang diberikan pada suatu benda atau dalam suatu sistem. Tekanan diukur dalam unit pascal (Pa) atau newton per meter persegi (N/m2). Ada beberapa alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, di antaranya adalah manometer, barometer, dan alat ukur lainnya.

1) Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan zat cair dan gas dalam suatu sistem tertutup. Manometer bekerja berdasarkan perbedaan tinggi antara permukaan cairan di dalam tabung dengan tekanan yang akan diukur. Semakin tinggi permukaan cairan dalam manometer, semakin besar tekanan dalam sistem tersebut.

2) Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer sangat penting karena memengaruhi cuaca dan iklim. Barometer merkuri adalah salah satu jenis barometer yang paling umum digunakan. Cara kerjanya adalah dengan mengukur tinggi kolom merkuri yang dipengaruhi oleh tekanan atmosfer.

b. Aplikasi Tekanan Zat Padat

Tekanan zat padat memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut adalah beberapa contoh penggunaannya:

1). Kursi dan Kasur

Ketika kamu duduk atau berbaring di atas kursi atau kasur, berat tubuh Anda didistribusikan ke seluruh permukaan kursi atau kasur tersebut. Ini menghasilkan tekanan yang merata, sehingga kamu merasa nyaman.

2) Sepatu dengan Hak Tinggi

Hak sepatu tinggi memiliki luas permukaan yang lebih kecil daripada alas kaki. Ini mengakibatkan tekanan yang lebih besar di bawah hak sepatu saat berjalan, sehingga kamu tidak tenggelam dalam tanah.

3) Pemotongan dengan Pisau Tumpul

Saat kamu menggunakan pisau tumpul untuk memotong sesuatu, tekanan yang diberikan pada benda tersebut lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan pisau yang tajam. Oleh karena itu, pemotongan dengan pisau tumpul menjadi lebih sulit.

4) Ban Sepeda

Saat kamu mengayuh sepeda, berat tubuh kamu didistribusikan ke permukaan ban sepeda. Ban yang memiliki tekanan yang tepat akan memberikan kinerja yang baik saat mengayuh sepeda.

5) Menggunakan Peralatan Masak

Saat kamu memasak, tekanan yang diberikan pada panci atau wajan memengaruhi suhu dan waktu memasak. Pengaturan tekanan yang tepat sangat penting dalam memasak yang baik.

2. Tekanan Zat Cair

a. Tekanan Hidrostatis

Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang timbul pada suatu titik dalam zat cair, seperti air, akibat berat zat cair di atasnya dan kedalaman titik tersebut di dalam cairan tersebut. Ini berarti semakin dalam suatu titik berada dalam zat cair dan semakin besar massa jenis zat cair, tekanan hidrostatisnya akan semakin besar.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Tekanan Hidrostatis

Ada dua faktor utama yang memengaruhi besar kecilnya tekanan hidrostatis.

1. Kedalaman (h): Semakin dalam suatu titik berada dalam zat cair, semakin besar tekanan hidrostatis yang akan dirasakan. Ini karena semakin dalam, kolom zat cair yang ada di atas titik tersebut semakin tinggi, sehingga berat zat cair yang menekan dari atas semakin besar.

2. Massa Jenis (ρ) Zat Cair: Massa jenis merupakan besaran yang mengukur seberapa padat suatu zat cair. Semakin besar massa jenis zat cair, semakin besar pula tekanan hidrostatis yang dihasilkannya. Massa jenis zat cair dinyatakan dalam satuan kilogram per meter kubik (kg/m³).

Rumus tekanan hidrostatis di dalam suatu zat cair dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut.

P = ρ . g . h

Dengan:
P = Tekanan hidrostatis (Pascal, Pa)
ρ = Massa jenis zat cair (kg/m³)
g = Percepatan gravitasi (m/s²)
h = Kedalaman titik di dalam zat cair (meter, m)

Penerapan Tekanan Hidrostatis dalam Kehidupan Sehari-hari

Tekanan hidrostatis memiliki banyak penerapan dalam kehidupan sehari-hari. Salah satunya adalah dalam desain dan perancangan bangunan bawah air seperti kapal selam. Kapal selam dirancang sedemikian rupa agar dapat menahan tekanan hidrostatis yang meningkat seiring dengan kedalaman penyelaman ke dalam laut.

Selain itu, pemahaman tentang tekanan hidrostatis juga penting dalam mengevaluasi risiko ketika seseorang melakukan penyelaman laut dalam. Penyelam harus memahami bagaimana tekanan air berubah seiring dengan kedalaman agar dapat menjaga keamanan diri mereka sendiri.

b. Hukum Archimedes

Hukum Archimedes ditemukan oleh ilmuan Yunani yang bernama Archimedes. Hukum ini menjelaskan hubungan gaya berat dan gaya ke atas pada suatu benda jika dimasukkan ke dalam air. Akibat adanya gaya angkat ke atas (gaya apung), benda yang ada didalam zat cair beratnya akan berkurang. Sehingga benda yang diangkat dalam air akan terasa lebih ringan dibandingankan ketika diangkat di darat.

Hukum Archimedes berbunyi: "Sebuah benda yang dicelupkan seluruhnya atau sebagian dalam zat cair, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut".

Jenis Benda di dalam Air

Dengan hukum Archimedes, kita bisa mengelompokkan benda menjadi 3 jenis. Benda-benda tersebut di antaranya adalah benda tenggelam, terapung, dan melayang.  Benda bisa tenggelam jika gaya angkat air lebih kecil dari gaya berat benda tersebut.  Sedangkan benda melayang terjadi jika gaya angkat air dan gaya berat benda sama. Untuk benda yang bisa mengapung terjadi saat gaya angkat air lebih besar dibandingkan dengan gaya berat benda.

1. Benda Tenggelam

Benda disebut tenggelam dalam zat cair apabila posisi benda selalu terletak pada dasar tempat zat cair berada.

 

Dalam keadaan seimbang maka w = N + F_a  sehingga:

w > F_a

m g > ρ_f g V

ρ_b g V > ρ_f g V

     ρ_b   >  ρ_f

 

2. Benda Melayang

Benda melayang dalam zat cair apabila posisi benda di bawah permukaan zat cair dan di atas dasar tempat zat cair berada.

 

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :F_a dan w. Dalam keadaan seimbang maka:

w = F_a

m g = ρ_f g V

ρ_b g V = ρ_f g V

     ρ_b   =  ρ_f

3. Benda Terapung

Benda terapung dalam zat cair apabila posisi benda sebagian muncul di permukaan zat cair dan sebagian terbenam dalam zat cair.

 

Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu :F_a dan w. Dalam keadaan seimbang maka:

w = F_a

m g = ρ_f g V

ρ_b g V₁ = ρ_f g V₂

   V₁ < V₂    

 ρ_b   <  ρ_f

3. Tekanan Zat Gas

Tekanan gas adalah tekanan yang dihasilkan oleh partikel-partikel gas yang bertabrakan dengan dinding wadah atau permukaan lain. Tekanan gas juga dapat didefinisikan sebagai gaya per satuan luas permukaan tempat gas tersebut berada.

Pada dasarnya, semakin banyak partikel gas yang bertabrakan dengan dinding, semakin tinggi tekanan gasnya. Begitu pula semakin besar gaya yang diberikan pada gas, semakin tinggi tekanan yang dihasilkan. Namun, faktor lain yang mempengaruhi tekanan gas adalah volume wadah yang mengandung gas tersebut.

Hukum Gas Ideal

Salah satu konsep penting dalam memahami perilaku gas adalah Hukum Gas Ideal. Hukum Gas Ideal menyatakan bahwa pada kondisi tertentu, tekanan, volume, dan suhu gas terkait dengan rumus matematis sebagai berikut:

PV = nRT

Dalam rumus ini:
P adalah tekanan gas dalam pascal (Pa).
V adalah volume gas dalam meter kubik (m³).
n adalah jumlah mol gas.
R adalah konstanta gas (8.31 J/(mol·K)).
T adalah suhu gas dalam kelvin (K).

Dari rumus ini, kita dapat melihat bagaimana perubahan tekanan, volume, jumlah mol, atau suhu akan memengaruhi perilaku gas. Hukum Gas Ideal memberikan landasan yang kuat untuk memahami sifat-sifat gas.

Aplikasi Tekanan Gas

Tekanan gas memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh penting meliputi:

1. Ban Mobil: Tekanan dalam ban mobil harus dijaga agar kendaraan dapat berjalan dengan baik dan aman.

2. Tabung Gas: Gas dalam tabung gas seperti LPG digunakan dalam memasak dan pemanasan.

3. Pesawat Terbang: Tekanan udara di dalam pesawat harus dikendalikan agar penumpang dan awak pesawat tetap aman selama penerbangan.

Penyebab Perubahan Tekanan Gas

Terdapat beberapa faktor yang dapat menyebabkan perubahan tekanan gas, antara lain:

1. Perubahan Suhu: Kenaikan suhu akan meningkatkan tekanan gas jika volume dan jumlah mol tetap.

2. Perubahan Volume: Penyusutan volume akan meningkatkan tekanan jika suhu dan jumlah mol tetap.

3. Perubahan Jumlah Mol: Penambahan jumlah mol gas akan meningkatkan tekanan jika volume dan suhu tetap.

Keselamatan dalam Menggunakan Gas

Penting untuk memahami bagaimana mengelola tekanan gas dengan aman, terutama dalam penggunaan bahan bakar seperti LPG atau dalam industri kimia. Kesalahan dalam mengelola tekanan gas dapat berpotensi berbahaya.

Silahkan untuk menyimak video pembelajaran lebih lanjut tentang Tekanan Zat padat dibawah ini....

   

Bahan bacaan lainnya 

Penugasan

1. Massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi 9,8 N/kg. Ada benda dengan volume 20 m³ yang tercelup di air. Besarnya gaya tekan ke atas yang diterima benda itu adalah ….

A. 100.000 N

B. 115.000 N

C. 165.000 N

D. 196.000 N

2. Sebuah bejana berhubungan memiliki F₁= 50 N, A₁ = 20 cm², dan A₂ = 80 cm². Besarnya gaya F₂ adalah ….

A. 100 N

B. 200 N

C. 300 N

D. 400 N

3. Ketinggian suatu kota 300 meter dpl (di atas permukaan laut). Besarnya tekanan udara di kota itu adalah ….

A. 60 cmHg

B. 73 cmHg

C. 88 cmHg

D. 111 cmHg

4. Sebuah bejana berhubungan diisi air. Kemudian, dituangkan minyak di kaki lainnya hingga tinggi minyak 20 cm terhadap garis setimbang. Besarnya tinggi air terhadap garis setimbang jika massa jenis air 1 g/cm³ dan massa jenis minyak 0,8 g/cm³ adalah ….

A. 12 cm

B. 14 cm

C. 16 cm

D. 18 cm

5. Di Malang, tekanan udara menurut barometer adalah 69 cm. Ketinggian di Kota Malang sebesar ….

A. 500 meter dpl

B. 600 meter dpl

C. 700 meter dpl

D. 800 meter dpl