Hubungan antara Gaya, dan Luas Daerah yang Dikenai Gaya

Ketika kamu mendorong suatu benda, tentu akan mengeluarkan gaya agar dapat mendorong benda itu dengan menggunakan telapak tangan, tongkat, atau benda lainnya.Bila benda itu didorong dengan telapak tangan, gaya yang bekerja pada benda itu melalui permukaan yang luasnya sama dengan luas telapak tangan yang bersentuhan dengan benda.
Sebaliknya, bila didorong dengan tongkat, gaya yang digunakan melalui permukaan, luasnya sama dengan luas ujung tongkat yang bersentuhan dengan benda. Dengan kata lain, di dalam berbagai keadaan, perbedaan luas permukaan menyebabkan terjadinya perbedaan terhadap pengaruh gaya terhadap benda.
 Agar lebih memahami uraian di atas, lakukah beberapa percobaan berikut.
  Percobaan     1

Ambilllah sebuah batu bata, lalu letakkan di atas telapak tangan dan rasakan gaya yang berasal dari batu bata itu pada telapak tangan.

  Percobaan     2

Ikatkan sebuah batu bata pada sebuah kawat kecil. Kemudian, buatlah sebuah simpul dari kawat itu untuk mengangkat  batu bata. Bawalah dengan memegang simpull kawat  tadi, dan rasakan gaya yang berasal dari batu bata pada tangan. Samakah besar  gaya tersebut dengan gaya yang bekerja pada tangan? Adakah perbedaan antara  hasil percobaan pertama dan kedua?

  Percobaan     3

Buatlah lapisan baru dengan jenis lilin yang sama. Letakkan sebuah bujur sangkar  pada papan berukuran 4 cm diatas lilin, lalu injaklah dengan seluruh berat badan.  Periksalah, bagaimana akibat lapisan lilin itu. Adakah perbedaan antara besar gaya yang menekan permukaan lilin di A dan B? Adakah perbedaan akibat pada lilin dari percobaan di atas dan apa yang harus dilakukan agar lilin dapat tertembus lebih dalam tanpa mengubah besar gaya? Akibat yang ditimbulkan oleh suatu gaya pada suatu benda bukan hanya bergantung pada besar gayanya, tetapi juga luas permukaan yang mengalami gaya. Oleh karena itu untuk dapat membedakan pengaruh tersebut  diperlukan besaran, yaitu tekanan. Tekanan didefinisikan sebagai gaya satuan untuk tiap luas.



Satuan Tekanan (P)  =  Satuan Gaya/Satuan Luas

Bila F dalam Newton dan A dalam m2 maka satuan tekanan adalah N/m2. Jika F =1 kgf  dan A = 1 m2 maka satuan F = satu kgf/m2 demikian pula  jika F = 1 gf dan A = 1 cm2, maka F = 1 gf/cm2. Menurut Sistem Satuan Internasional, satuan tekanan adalah 1 Newton/m2 = 1 Pa (pascal)
Contoh:
1.       Sebuah balok mempunyai berat 3000 Newton diletakkan pada lantai seluas 1,5 m2.     Berakah tekanan yang berkerja pada lantai tersebut?
     Jawab:
    F   =   3.000 newton           
    A  =   l,5 m2                            
                            
 2.       Tekanan sebesar 500  pa menimpa suatu bidang seluas 2 m2. Berapakah gaya yang     bekerja pada bidang tersebut?
      Jawab:
P =  500 Pa
A =  2m2

F   =  P x A
     =  500 newton/m2  x 2 m2
     =  1000 Newton