Tekanan ialah daya yang bertindak setiap unit luas, ditulis P = F ÷ A. Dengan daya dalam newton dan luas dalam meter persegi, jawapan dalam pascal.
Pelajaran ini membuka topik daya dan tekanan. Pelajaran seterusnya, membandingkan tekanan dalam bendalir, menggunakan idea yang sama di dalam cecair.
Contoh berlatih: berdiri pada dua kaki dan satu kaki
Seorang pelajar rekaan berjisim 45 kg. Ambil g = 10 N/kg. Luas tapak satu kaki ialah 150 cm².
Langkah 1: tukar jisim kepada berat. Berat = 45 × 10 = 450 N.
Langkah 2: tukar luas kepada m². Satu kaki = 150 ÷ 10 000 = 0.015 m². Dua kaki = 0.030 m².
Langkah 3: kira tekanan pada dua kaki. P = 450 ÷ 0.030 = 15 000 Pa.
Langkah 4: kira tekanan pada satu kaki. P = 450 ÷ 0.015 = 30 000 Pa.
Apabila pelajar itu mengangkat satu kaki, luas menjadi separuh dan tekanan menjadi dua kali ganda. Berat pelajar tidak berubah, hanya luas sentuhan.
Kesilapan yang menghilangkan markah
Kesilapan pertama ialah menggunakan jisim sebagai daya: 45 ÷ 0.030 = 1 500, yang bukan jawapan dalam Pa. Daya mesti dalam newton, jadi tukar dahulu dengan berat = jisim × g.
Kesilapan kedua ialah menggunakan cm² terus: 450 ÷ 300 = 1.5. Nilai itu sebenarnya 1.5 N/cm², dan jika ditulis sebagai Pa ia 10 000 kali terlalu kecil.
| Langkah | Salah | Betul |
|---|---|---|
| Daya | 45 (jisim) | 450 N (berat) |
| Luas | 300 cm² | 0.030 m² |
| Tekanan | 1.5 Pa | 15 000 Pa |
Penawarnya ialah menulis dua baris penukaran sebelum mengira: satu untuk daya dan satu untuk luas.
Mengapa luas kecil memberi tekanan besar?
Dalam P = F ÷ A, pembilang ialah daya dan penyebut ialah luas. Jika daya tetap dan luas mengecil, nilai pecahan menjadi lebih besar.
Itulah sebab mata pisau diasah supaya nipis, dan sebab tayar traktor dibuat lebar. Untuk menjawab soalan penerangan, tulis dua bahagian: daya yang sama, dan luas yang lebih kecil atau lebih besar.
Semak sendiri
Sebuah kotak berjisim 12 kg berukuran 40 cm × 25 cm × 10 cm diletakkan pada meja. Ambil g = 10 N/kg. Cari tekanan pada meja apabila kotak diletakkan pada muka yang paling kecil, iaitu 25 cm × 10 cm.
Jawapan
Berat = 12 × 10 = 120 N. Luas muka = 25 × 10 = 250 cm² = 250 ÷ 10 000 = 0.025 m².
Tekanan = 120 ÷ 0.025 = 4 800 Pa.
Sebagai perbandingan, pada muka terbesar 40 × 25 = 1 000 cm² = 0.1 m² tekanan ialah 120 ÷ 0.1 = 1 200 Pa.
Apa yang dipelajari seterusnya
Teruskan ke membandingkan tekanan dalam bendalir, kemudian uji diri dalam latihan daya dan tekanan. Penyemak unit dan angka bererti (Bahasa Inggeris) menyediakan latihan penukaran unit.
Jika anda mahu seorang guru menyemak penukaran unit anda, lihat tuisyen Sains dalam talian secara satu lawan satu.