Dalam artikel kali ini saya akan membahas sedikit mengenai tekanan. Ya, dalam dunia industri tekanan adalah suatu hal yang penting dan sensitif, hampir sama pentingnya dengan kecepatan aliran dan suhu operasional. Menurut KBBI, definisi tekanan adalah keadaan (hasil) kekuatan menekan. Secara fisika, tekanan bisa didefinisikan sebagai gaya yang bekerja secara terus menerus pada satu bagian permukaan. Simbol tekanan dalam rumusan fisikan biasanya adalah P atau p (singkatan untuk pressure -Inggris: Tekanan)

Semua benda memiliki tekanan, kecuali untuk yang berada di ruang vakum. Udara, air, dan benda padat memiliki tekanan masing-masing. Nggak, saya nggak salah. Benda padat punya ENERGI STATIS yang menekan saat benda tersebut diletakkan pada satu permukaan, yaitu beratnya. Yang biasa dipentingkan dalam industri adalah tekanan fluida (cairan dan gas) yang berada dalam suatu sistem.

Formula untuk tekanan adalah: p = F/A
di mana:

p = Tekanan / Pressure

F = Gaya / Force

A = Luas / Area

Satuan SI untuk tekanan adalah Pascal (Pa), ekivalen/sama dengan satu Newton (N) per meter persegi (m2). Satuan yang lain yang biasa digunakan adalah Bar, yang ekivalen dengan 100.000 Pa. Dalam kondisi standar, atmosfer di sekitar kita normalnya punya tekanan sebesar (kira-kira) 1 Bar ketika kita berada di ketinggian setara dengan permukaan laut, yang akan semakin berkurang ketika ketinggian kita bertambah. Kenapa? Karena semakin tinggi posisi kita, udara yang berada di atas kita semakin menipis sehingga tekanannya berkurang.

Efek Tekanan pada Silinder Alumunium

Pernahkah anda membawa botol kosong saat anda naik gunung? Coba tutup sebuah botol kosong saat anda berada di gunung, dan bawa pergi ke tempat yang lebih rendah. Akibatnya botol tersebut akan penyok dengan sendirinya karena perbedaan tekanan antara udara di luar botol dan di dalam botol.

Bagaimana dengan tekanan di dalam laut? Semakin dalam anda menyelam biasanya telinga anda akan sedikit tuli karena ada tekanan dari luar yang menekan gendang telinga anda. Menyelamlah lebih dalam tanpa baju pengaman khusus dan tekanannya mungkin akan menghancurkan gendang telinga anda. Untuk catatan, rekor penyelam terdalam tanpa menggunakan baju selam khusus dipegang oleh Ahmed Gabr dengan kedalaman sekitar 332,35 meter pada tahun 2014 lalu.

Tekanan sendiri dipisahkan menjadi dua macam:

  1. Tekanan kondisi terbuka, seperti di udara bebas, kolam renang, atau lautan
  2. Tekanan kondisi tertutup, seperti dalam sistem perpipaan.

Tekanan kondisi terbuka biasanya bersifat statis, namun tidak menutup kemungkinan untuk berubah karena jika terjadi suatu aksi pada benda tersebut maka tekanannya bisa berubah. Contohnya bisa anda lihat pada laut (adanya ombak dan arus) dan pada udara (perbedaan tekanan udara bisa membuat angin bertiup dan bahkan badai terjadi).

Tekanan kondisi tertutup sifatnya bisa statis dan bisa pula dinamis. Statisnya adalah pada saat fluida dalam sistemnya dalam kondisi diam, tidak bergerak. Dinamisnya adalah tekanan yang dihasilkan saat fluida tersebut bergerak dalam aliran sistem. Lho, kok bisa benda diam dalam sistem perpipaan mempunyai tekanan? Jika ingin tahu buktinya, cobalah melubangi botol yang berisi air yang ditaruh di meja. Air akan menyembur keluar akibat tekanan yang dihasilkan dari air dalam botol.

Dua ilmuwan terkenal yang banyak memberikan sumbangsih pada ilmu pengetahuan mengenai tekanan adalah kedua bapak ini:

 

Potret Blaise Pascal (1623 – 1662)

Blaise Pascal, dilahirkan di Augverne, Prancis pada tanggal 19 Juni 1623. Penemuannya yang penting adalah klarifikasi atas konsep-konsep tekanan dan keadaan vakum yang diutarakan oleh Evangelista Torriceli. Selain itu Pascal juga menciptakan kalkulator mekanikal pertama sebagai alat bantu hitung. Pascal meninggal dalam usia yang relatif muda, pada usia 39 tahun akibat kesehatannya yang tidak terlalu bagus.

Daniel Bernoulli (1700 – 1782)

Daniel Bernoulli, dilahirkan di Groningen, Republik Belanda pada tanggal 8 November 1700. Penemuan dan eksperimennya mengenai dinamika fluida mendorong prinsip-prinsip tekanan untuk dipelajari lebih jauh sebagai dasar penciptaan mesin-mesin industri kita sekarang. Namanya dikenang dalam Prinsip Bernoulli, yang akan kita bahas lain waktu. Dua benda utama yang kita pakai di abad ini yang diciptakan melalui prinsip tersebut adalah: karburator mesin dan sayap pesawat terbang.

Sekian artikel mengenai tekanan ini, di artikel selanjutnya akan kita bahas mengenai fenomena-fenomena tekanan lebih lanjut.