Dimensi Tekanan dalam Fisika: Pengertian, Jenis, dan Rumusnya

Simbol dimensi suatu besaran dinyatakan dalam huruf besar, sementara lambang dimensi dilambangkan dengan [ ] tanda kurung.

Dikutip dari Buku Ajar Pengukuran Dan Instrumentasi oleh Abadi Jading, Reniana, Bertha Ollin Paga, dalam hal ini, pernyataan dimensi tekanan adalah [M][L]^-1[T]^-2.

Di mana:

[M] = massa
[L] = panjang
[T] = waktu

Nama alat pengukur tekanan adalah Pressure Gauge. Satuan Internasional (SI) dari tekanan yaitu Pascal (Pa). Simbol dari dimensi tekanan yaitu P. Jika tekanan lemah maka disimbolkan < P.

Apa Itu Tekanan?

Dikutip modul Fisika Kemdikbud Kelas XI yang disusun oleh Kusrini, dalam ilmu fisika tekanan didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus di suatu bidang dibagi dengan luas bidang itu sendiri. Tekanan terdiri tiga jenis zat, yakni cair, padat, dan gas.

Dalam prinsip hukum Pascal berbunyi "Tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup, diteruskan dengan sama besar ke segala arah."

Dalam kehidupan sehari-hari, penerapan tekanan dalam prinsip hukum Pascal bisa kita temukan pada pompa hidrolik ban sepeda, dongkrak hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, rem piringan hidrolik, dan mesin pengepres hidrolik.

Dalam tekanan hidrostatis, semakin tinggi zat cair dalam wadah, maka makin berat zat cair tersebut, dan makin besar juga tekanan yang dikerjakan zat cair pada dasar wadah.

Sehingga, pada posisi yang semakin dalam dari permukaan, maka semakin besar juga tekanan hidrostatis yang dirasakan.

Hukum pokok hidrostatika mengatakan bahwa "Semua titik yang terletak pada satu bidang datar di dalam satu jenis zat cair, punya tekanan yang sama besar."

Rumus Tekanan

Secara sistematis, rumus tekanan adalah:

P = F/A

Keterangan:
P = tekanan (Pascal = N/m²)
F = Gaya (N)
A = Luas permukaan (m²)

Jika diketahui massa bendanya, maka rumus tekanannya:

P = m.g/A

Keterangan:
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
A = luas permukaan (m²)

Dikutip dari Buku Pintar Pelajaran: Ringkasan Materi Dan Kumpulan Rumus Lengkap oleh Joko Untoro, berikut merupakan rumus tekanan berdasarkan jenisnya.

Rumus Tekanan Zat Cair

Rumus tekanan zat cair:

P_h = ρ.g.h atau P_h = S.h

Keterangan:
P_h = tekanan hidrostatis (N/m² atau Pa)
ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = kedalaman zat cair (m)
S = berat jenis zat cair (N/m³)

Rumus Tekanan Zat Padat

Rumus tekanan zat padat:

P = F/A

Keterangan:
P = tekanan (N/m² atau Pa)
F = Gaya tekan (N)
A = Luas permukaan (m²)

Rumus Tekanan Gas

Rumus tekanan zat gas:

Rumus hubungan antara tekanan udara dan ketinggian tempat, dinyatakan:

• Tekanan Udara = 76 cmHg - (Ketinggian/100 meter)
• Tekanan Udara = 760 mmHg - (Ketinggian/10 meter)

Sementara, gas dalam ruangan tertutup akan menggunakan Hukum Boyle yang menyatakan:

• Gas konstan: P.V atau P₁.V₁ = P₂.V₂
• Gas campuran: P campuran = (P₁.V₁) - (P₂.V₂)/(V₁ + V₂)

Satuan tekanan gas dinyatakan dengan atmosfer (atm) adalah:

1 atm = 10⁵ Pa = 10⁵ N/m², atau

1 atm = 76 cmHg

Keterangan:
P₁ = tekanan awal (dalam satuan atm)
V₁ = volume awal (m^³)
P₂ = tekanan akhir (dalam satuan atm)
V₂ = volume akhir (m^³)
atm = atmosfer standar (satuan tekanan)
Pa = pascal (satuan tekanan)
cmHg = centimeter hydrargyrum (satuan tekanan)
mmHg = milimeter hydrargyrum (satuan tekanan)

Demikianlah penjelasan mengenai dimensi tekanan, jenis tekanan, dan rumusnya.