Konsep tekanan
Mari kita berfikir sejenak mengenai konsep tekanan. Bagaimana jika pisau yang dipakai di dapur tumpul, pasti akan sulit ketika ingin memotong daging, sayur dan lainnya. Bagaimana jika paku yang ingin di pakai memiliki ujung yang tumpul, pasti akan sangat sulit menancapkannya di dinding. Sebaliknya jika pisau memiliki ujung yang tajam, pasti akan sangat mudah memotong-motong di dapur.
Pertanyaannya sekarang adalah bagaimana hal ini bisa terjadi? Disinilah kita sepatutnya berterima kasih kepada konsep tekanan (jangan lupa bersyukur tentunya). Dalam fisika Tekanan dituliskan dalam bentuk persamaan P = F/A. Tetapi untuk membuktikan persamaan ini mari kita melakukan gedanken experiment (percobaan dalam angan angan, tidak dilakukan secara langsung tetapi dipikirkan seolah olah dilakukan)
- Bayangkan kita menusuk benda (ketika masih kecil kita sering melakukan hal ini, menusuk batang pohon pisang dengan kayu untuk melihat air mancur “XD”). Jika kita menusuknya dengan tenaga atau gaya yang kecil dan semakin besar, maka batang pohon pisang ini mudah untuk ditusuk. Dari sini kita berkesimpulan tekanan (P) berbanding lurus dengan gaya (F) secara matematis kita tulis
- Selanjutnya kita ubah ujung kayunya atau kita ubah permukaan kayu yang bersentuhan dengan pohon. Kita perkecil ujungnya dengan membuatnya menjadi runcing atau menjadi tajam. Maka hasilnya akan lebih mudah lagi untuk menusuk pohon pisang ini. Dari sini berkesimpulan bahwa tekanang (P) berbanding terbalik dengan luas penampang kontak (A) secara matematis kita tulis
Secara keseluruhan kita dapat menyimpulkan dan membuat persamaan
Sekarang, mari kita melihat apa saja fenomena sekitar kita yang menerapkan konsep tekanan ini.
Ceker ayam
Jangan membayangkan sup ceker ayam yaa.. good, pernah kah kita melihat bagaimana bentuk ceker ayam? Tentunya ceker ayam yang masih hidup.
Ceker ayam ini memiliki permukaan yang luas, sama halnya dengan kaki bebek, karena itulah ayam atau bebek dapat berlari pada tanah yang becek. Dalam buku fisika dasar 1 Mikrajuddin, Konstruksi cakar ayam diperkenalkan oleh pakar teknik sipil terkenal Indonesia, Prof. Dr. Sedyatmo. Menurut cerita, bentuk cakar ayam yang melebar sehingga ayam bisa berdiri dengan stabil mengilhami konstruksi pondasi cakar ayam. Juga ada yang mengatakan konstruksi ini diilhami oleh akar pohon kelapa yang melebar sehingga kelapa yang begitu tinggi dapat berdiri kokoh meskipun ditiup angin kencang.
konstruksi cakar ayamPondasi cakar ayam ini adalah pondasi yang pada bagian bawahnya yaitu pondasi beton yang melebar. Tujuannya adalah untuk memperkecil tekanan pada tanah. Akibat dari penampang bawah yang lebar maka luas penampang menjadi besar sehingga tekanan yang diberikan bangunan ke tanah akan kecil. Konstruksi ini cocok digunakan ketika mendirikan bangunan di tanah seperti tanah lembek. Jika tidak menggunakan konstruksi tersebut maka bisa terjadi satu atau sejumlah tiang penyangga amblas ke dalam tanah akibat tekanan yang besar.
Kasur
Bagaimana perbandingan antara tidur di Kasur/spring bed dengan tidur di lantai? Tidur di kasur terasa jauh lebih nyaman daripada tidur di atas lantai atau alas yang datar dan keras. Ketika tidur di Kasur atau spring bed, semua bagian tubuh bersentuhan dengan Kasur (Kasur mengikuti bentuk lekukan tubuh) sehingga permukaan tubuh yang kontak dengan Kasur menjadi lebih besar. Hal ini mengakibatkan tekanan ditubuh menjadi lebih kecil.
semua bagian tubuh bersentuhan dengan Kasur Berbeda dengan dengan ketika tidur di atas lantai, hanya sebagian dari tubuh melakukan kontak dengan lantai sehingga permukaan menjadi lebih kecil. Hal ini mengakibatkan tekanan di tubuh menjadi besar. Akibatnya ketika bangun tubuh akan merasa sakit.
Aplikasi lain
Bagian alas sepatu sepak bola memiliki bagian yang menonjol. Hal ini berguna untuk menghasilkan tekanan yang besar sehingga sepatu dapat sedikit tertancap di tanah. Akibatnya pemain tidak mudah terpeleset ketika berlari di lapangan.
Fenomena lainnya adalah pada nyamuk. Nyamuk memiliki ujung mulut yang runcing Dengan gaya yang kecil sekalipun, mulut nyamuk bisa menembus kulit manusia karena menghasilkan tekanan yang sangat besar.
Hikmah
Konsep fisika tentang tekanan (P) juga dapat di ambil hikmah nya dalam kehidupan. P=F/A. tekanan berbanding dengan gaya. Pasti kita pernah mendengar ungkapan “jika hidup banyak tekanan berarti hidup kita banyak gaya” kesampingkan hal ini dulu.
Dalam fisika F = m.a (massa x percepatan). Gaya akan besar jika massa besar. Dalam hidup mungkin masalah banyak, bertumpuk dan sebagainya mengakibatkan F nya menjadi besar. Tetapi tekanan juga berbanding terbalik dengan luas penampang. Keluasan hati, kelapangan hati menerima itu semua akan membuat tekanan dalam hidup menjadi ringan. Boleh jadi masalah yang sangat besar, sangat banyak, tetapi karena kelapangan hati menerima itu semua maka tekanan hidup akan jadi kecil/ringan. Dan boleh jadi masalah kecil, tetapi kelapangan hati tidak ada, maka tekanan akan menjadi lebih besar.
Nabi Musa tidak meminta kemenangan saat melawan Firaun. Yang ia minta adalah Syarah (kelapangan dada). Begitu juga para ashabul Kahfi, mereka meminta kelapangan dada kepada Allah. Dakhwa nabi Muhammad SAW selama 23 tahun berhasil karena kelapangan dada beliau. Sabar dan ikhlas menjadi kunci kelapangan hati. Beban bukanlah hal yang kekal, dia adalah salah satu cara agar kita di tinggikan derajat di sisi-Nya.
Pada akhirnya kelapangan dada adalah salah satu kunci menuju hidup yang bahagia
Sumber pustaka
- Mikrajuddin abdullah, 2016. Fisika Dasar 1. ITB
"semoga artikel ini bermanfaat dan menambah wawasan kita semua. sampai jumpa di artikel-artikel berikutnya, jangan lupa share"