Di dalam ilmu Fisika, Anda akan mempelajari tentang satuan tekanan yang dibagi menjadi tiga fenomena yakni tekanan zat padat, kemudian zat cair, dan tekanan zat gas. Selain itu, pengetahuan tentang konversi satuan tekanan juga akan dipelajari setelahnya.
Satuan tekanan memang bisa dikonversikan, namun terdapat aturan yang perlu diketahui sebelum melakukannya. Konversi sama halnya dengan mengubah dan dalam ilmu Fisika mengubah sebuah satuan adalah hal yang sah asalkan nilai besarannya tidak berubah sama sekali.
Ada beberapa syarat yang perlu dipenuhi apabila hendak mengkonversi satuan tekanan, yakni pengubahnya berasal dari besaran yang sama. Aturan lainnya dapat Anda jumpai pada pembahasan lengkap di bawah ini, sehingga silahkan scroll pelan-pelan untuk memahaminya.
Aturan Konversi Satuan Tekanan
Sebelumnya sudah disebutkan bahwa terdapat tiga jenis tekanan dalam ilmu Fisika dan masing-masing tekanan memiliki satuannya yang berbeda-beda. Setiap tekanan bisa diubah menjadi satuan lainnya namun tentu tetap disesuaikan dengan jenis tekanannya. Berikut ini aturannya:
1. Tekanan pada Zat Padat
Tekanan pada zat padat merupakan tekanan yang diberikan pada permukaan tertentu yakni padat berupa gaya tekan. Terdapat dua faktor dapat digunakan sebagai faktor penentu dalam pengukuran tekanan pada zat padat, yakni luas permukaan zat padat serta besarnya gaya.
Tekanan pada zat padat akan berbanding lurus dengan besarnya gaya, sedangkan pada luas permukaan akan berbanding terbalik. Maka dari itu, ketika gaya yang berikan semakin besar tentunya tentunya tekanan yang akan dihasilkan juga semakin besar.
Sedangkan pada luas permukaan, semakin luas maka tekanan yang akan dihasilkan oleh gaya akan semakin kecil. Rumus yang digunakan untuk menentukan tekanan pada zat padat dapat dijumpai pada informasi di bawah ini:
| P = F / A dengan satuan N / m² atau Pa (Pascal) |
2. Tekanan Hidrostatis
Jenis tekanan yang kedua adalah hidrostatis, merupakan tekanan yang diberikan pada zat cair namun keadaannya diam alias statis. Tekanan jenis ini dipengaruhi oleh tiga faktor sekaligus, yakni terdiri dari atas kedalaman, kemudian massa jenis, serta gaya gravitasi.
Besarnya tekanan hidrostatis nantinya akan berbanding lurus dengan tiga faktor yang mempengaruhinya, sehingga ketika salah satu faktor atau bahkan seluruhnya semakin besar maka dapat dipastikan tekanan pun akan meningkat dan begitupun sebaliknya.
Rumus yang digunakan adalah:
| P = ρ . g . h dengan satuan Pa |
3. Tekanan Udara
Terakhir adalah tekanan udara yang merupakan daya / tenaga yang digunakan untuk menggerakkan massa udara dalam sebuah satuan luas. Tekanan jenis ini akan dipengaruhi oleh dua faktor penentu, yakni ketinggian serta tekanan suatu tempat.
Rumus yang digunakan adalah:
| h = (760 – x) 10 dengan satuan mb (Milibar) dan hPa (HectoPascal) |
Fungsi Konversi pada Satuan Tekanan
Konversi pada satuan tekanan memiliki dua tujuan apabila dilakukan, yakni menyederhanakan hasil pengukuran serta menyetarakan nilai antara dua satuan atau bahkan lebih. Kedua tujuan tersebut tentu saja tidak akan terlepas dari penggunaan aturan serta standar satuan yang berlaku.
Maka dari itu, dapat disimpulkan bahwa relevansi satuan yang digunakan akan menjadi faktor pertimbangan juga.
Jenis Satuan Tekanan
Selain konversi, satuan tekanan juga terdiri dari beberapa jenis dan hal ini tentu saja perlu Anda ketahui. Pasalnya, untuk menyederhanakan hasil pengukuran maupun menyertakan nilai maka membutuhkan informasi tentang satuan tekanannya. Berikut ini daftarnya:
- Pascal (Pa)
- Millibar
- Bar
- Atmosphere (Atm)
- Torr
- Micron (Millitorr)
- PSI (Pounds per Square Inch)
Tabel Konversi Satuan Tekanan
1. Pascal (Pa)
| Satuan Tekanan | Konversi |
| Pa | 1 |
| Bar | 10−5 |
| Atm | 9.8692×10−6 |
| Torr | 7.5006×10−3 |
| PSI | 145.04×10−6 |
2. Bar
| Satuan Tekanan | Konversi |
| Bar | 1 |
| Pa | 100.000 |
| Atm | 0,987 |
| Millitorr | 750.000 |
| PSI | 14,5 |
3. Atmosphere (Atm)
| Satuan Tekanan | Konversi |
| Atm | 1 |
| Pa | 1.01325 ×105 |
| Atm | 1.01325 |
| Torr | 760 |
| PSI | 14.696 |
4. Torr
| Satuan Tekanan | Nilai Konversi |
| Torr | 1 |
| Pa | 133.322 |
| Atm | 1.3158×10−3 |
| Bar | 1.3332×10−3 |
| PSI | 19.337×10−3 |
5. PSI (Pounds per Square Inch)
| Satuan Tekanan | Nilai Konversi |
| PSI | 1 |
| Pa | 6.895×103 |
| Atm | 68.046×10−3 |
| Bar | 68.948×10−3 |
| Torr | 51.715 |
Contoh Soal Rumus Tekanan
Berapakan nilai tekanan hidrostatis air apabila kedalamannya adalah 5 meter (ρ = 1.000 kg / m3) sedangkan percepatan gravitasinya sebesar 10 m/s2.
Jawaban:
Diketahui:
h = 5 meter
ρ = 1.000 kg / m3
g = 10 m/s2
Ditanya:
Ph?
Penyelesaian:
Ph = ρ x g x h = 1.000 x 10 x 5
= 50.000 N/m2 atau Pa
= 50 kPa (KiloPascal)
Kota A berada 200 meter di atas permukaan laut, kemudian tekanan di atas permukaan air laut diperhitungkan sekitar 76 cmHg. Tentukan tekanan udara yang ada di Kota A dan silahkan nyatakan dalam satuan cmHg!
Jawaban:
Diketahui:
Setiap terjadi kenaikan 100 meter, maka tekanan udara akan turun 1
h Kota A = 200 meter sehingga tekanan udara akan turun 2
Ditanya:
Tekanan udara di Kota A?
Penyelesaian:
P = 76 – 2
p = 74 cmHg
Jadi dapat diketahui bahwa tekanan udara di Kota A yang berada 200 meter di atas permukaan laut adalah sebesar 74 cmHg.
Diketahui bahwa gaya berada di angka 800 N dan bekerja pada permukaan seluas 5 m2, maka berapakah tekanan yang dihasilkan dari gaya tersebut?
Jawaban:
Diketahui:
F = 800 N
A = 5 m2
Ditanya:
Tekanan yang dihasilkan?
Penyelesaian:
p = F / A
p = 800 / 5
p = 160 Pa
Tekanan yang dihasilkan oleh gaya 800 N yang bekerja pada permukaan seluas 5 m2 adalah 160 Pa.
Terdapat sebuah kubus yang terbuat dari kayu dan sisinya memiliki panjang 20 cm. Kubus tersebut berada di atas lantai dan memiliki berat sekitar 18 N, maka berapa tekanan kubus terhadap lantai?
Jawaban:
Diketahui:
F = 18 N
s = 20 cm
Ditanyakan:
Tekanan yang dihasilkan?
Penyelesaian:
A = S2 = 400 cm2 = 0,4 m2
Tekanan kubus = P = F / A = 18 N / 0,04 m2
= 450 N / m2
Dari penyelesaian di atas dapat diketahui bahwa tekanan yang dihasilkan oleh kubus kayu dengan berat 18 N dan panjang 20 cm adalah 450 N/m2.
Sebuah galon berisi air dengan massa jenis air 1 g/cm3 dan memiliki percepatan gravitasi 10 m/s2, kemudian kedalaman air ke titik A 80 cm. Berapa tekanan hidrostatis di titik A?
Jawaban:
Diketahui:
ρ = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²
h = 80 cm = 0.8 m
Ditanya:
Tekanan hidrostatis yang dihasilkan?
Penyelesaian:
P = ρ.g.h
P = 1000 kg/m³. 10 m/s² . 0.8 m
P = 8.000 Pa
Konversi satuan tekanan dapat dilakukan dan hukumnya sah, namun tentu saja harus disesuaikan dengan aturan yang berlaku. Gunakan rumus-rumus yang telah dijelaskan sebelumnya untuk mengkonversi tekanan sesuai dengan kebutuhan masing-masing.
