Dimensi Tekanan dalam Fisika, Bagaimana Cara Menentukannya?

Ilustrasi tekanan. Foto: Unsplash

Dimensi dalam fisika adalah bentuk penulisan besaran menggunakan lambang satuan besaran pokok. Dengan kata lain, dimensi menunjukkan besaran turunan dari besaran pokok penyusunnya.

Dimensi besaran pokok ditulis dalam bentuk huruf kapital tertentu, dengan setiap huruf diberi kurung persegi ([]). Setiap besaran pokok memiliki satu lambang dimensi. dimensi 7 besaran pokok dikutip dari buku Fisika untuk SMA/MA Kelas X oleh Goris Seran Daton.

Sementara itu, dimensi besaran turunan berasal dari dimensi besaran pokok. Misalnya, karena luas merupakan besaran turunan dari panjang, maka dimensi luas adalah [L]2. Adapun kegunaan dimensi dalam fisika antara lain:

Tekanan merupakan salah satu besaran turunan karena berasal dari beberapa besaran pokok. Sama seperti besaran lainnya, dimensi tekanan juga dapat ditentukan. Bagaimana caranya? Simak selengkapnya dalam ulasan berikut ini.

Cara Menentukan Dimensi Tekanan

Ilustrasi menentukan dimensi tekanan. Foto: Pexels

Dalam ilmu fisika, tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada tiap satuan luas permukaan atau bidang tekan. Misalnya, kaki yang diinjak dengan sepatu hak terasa lebih sakit dibanding diinjak dengan sepatu biasa. Itu karena tekanan yang diberikan berbeda.

Mengutip buku IPA Terpadu SMP dan MTs untuk Kelas VIII Semester 2 oleh Drs. Lutfi dkk, tekanan berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas bidang tekan. Satuan tekanan adalah N/m2 atau Pa.

Ada berbagai macam tekanan yang terdapat dalam kehidupan sehari-hari, seperti tekanan udara, tekanan gas, dan tekanan zat cair atau tekanan hidrostatis.

1. Menentukan Dimensi Tekanan Menggunakan Rumus Tekanan

Secara umum, tekanan dapat dihitung menggunakan rumus berikut:

p = F/A

Keterangan:

Jika menggunakan rumus tekanan tersebut, dimensi tekanan dapat ditentukan dengan cara berikut.

Tekanan = Gaya/luas

= massa x percepatan / panjang x lebar

= massa x (kecepatan/waktu) / panjang x lebar

= massa x ((jarak/waktu)/waktu) / panjang x lebar

= [M] x(([L]/[T])/[T] / [L] x [L]

= [M] ([L]/[T]²) / [L]²

= [M][T]-² / [L]

= [M][T]-²[L]-1

2. Menentukan Dimensi Tekanan Menggunakan Satuan Tekanan

Dimensi tekanan juga dapat ditentukan dengan cara yang lebih mudah, yaitu menggunakan satuan tekanan. Berikut caranya.

Tekanan = kg/m.s2

= massa/(panjang x waktu)2

= [M] / [L][T]²

= [M]-1[L][T]²

Jadi, dimensi tekanan adalah [M][T]-²[L]-1 atau [M]-1[L][T]².

Baca Juga: Pengertian dan Contoh Soal Tekanan Hidrostatis dalam Fisika

Contoh Soal Dimensi Tekanan

Ilustrasi mengerjakan soal dimensi tekanan. Foto: Pexels

Dikutip dari Buku Ajar Pengukuran dan Instrumentasi oleh Abadi Jading, dkk., (2020: 36-38), berikut adalah beberapa contoh soal dimensi tekanan yang bisa dipelajari.

Contoh Soal 1

Tentukanlah persamaan dimensi dari tekanan (P) dalam satuan Pascal (Pa).

Pembahasan:

Persamaan untuk tekanan adalah:

P = F/A = m x a / A

Pascal = Newton/meter persegi = kilogram x (meter/sekon persegi) / meter persegi

Pa = N/m² = kg x m/s² / m²

[M] x [L]/[T]² / [L]² = [M] x [L]/[T]² / [L]²

[M][L][T]-² / [L]² = [M][L][T]-² / [L]²

[M][L][T]-²[L]-² = [M][L][T]-²[L]-²

[M][L]-1[T]-² = [M][L]-1[T]-²

Jadi, persamaan dimensi tekanan di atas menunjukkan bahwa rumus dimensi pada sebelah kiri sama dengan rumus dimensi pada sebelah kanan.

Contoh Soal 2

Sebuah kursi yang beratnya 100 N, memiliki 4 kaki yang masing-masing memiliki luas penampang 5 cm². Berapa besar tekanan setiap kaki kursi tersebut?

Pembahasan:

Diketahui:

F = 100 N

A = 5 cm²

Ditanya: Berapa besar tekanan (p)?

Jawaban:

p = F/A

p = 25 N / 5 cm²

p = 25 N : (5 x 10-²m)²

p = 500 N/m²

Jadi, besar tekanan setiap kaki kursi tersebut adalah 500 N/m².

(ADS & SFR)