(a) Seseorang yang ditusuk dengan ujung jari mungkin merasa kesal, tetapi gaya ujung jari hanya memiliki sedikit efek dan tidak bertahan lama. (b) Sebaliknya, jika gaya yang sama diaplikasikan pada luas permukaan seukuran ujung runcing sebuah jarum suntik, itu cukup untuk merobek kulit.
Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa jarum begitu mudah menusuk sesuatu? Mengapa begitu mudah menusukkan jarum melalui sehelai kain atau karton (atau jarum suntik pada gambar judul) dan begitu sulit melakukan hal yang sama dengan paku tumpul?
Bukankah gaya yang sama bekerja pada jarum runcing maupun paku tumpul? Gayanya sama, tapi tekanannya tidak, dan dari sini akan kita telaah satu lagi topik Gravitasi dari Fisika untuk Hiburan.
Tekanan (p) didefinisikan sebagai gaya normal F per satuan luas A di mana gaya itu diaplikasikan: p = F/A.
Perhatikan:
Meskipun gaya adalah besaran vektor, tetapi tekanan adalah besaran skalar. Tekanan adalah besaran skalar karena didefinisikan sebanding dengan besarnya gaya yang bekerja tegak lurus terhadap luas permukaan. Satuan SI untuk tekanan adalah pascal (Pa), dinamakan menurut nama matematikawan dan fisikawan Prancis Blaise Pascal (1623-1662), di mana: 1 Pa = 1 N/m2.
Pada jarum, seluruh gaya terkonsentrasi pada ujungnya yang runcing, sedangkan pada paku tumpul, gaya yang sama didistribusikan ke luas permukaan ujung tumpul yang lebih besar. Jadi, meskipun kita mengerahkan gaya yang sama, jarum memberikan tekanan yang jauh lebih besar daripada paku tumpul, atau ujung jari pada gambar judul.
Amati juga bahwa garu bergigi 20 melonggarkan tanah lebih dalam daripada garu bergigi 6 dengan berat yang sama. Mengapa? Karena tekanan pada setiap gigi dari garu pertama lebih besar dari pada setiap gigi kedua.
Catatan:
Sampai di sini, pembelajaran yang bisa kita petik adalah:
1. Jarum sejalan dengan ungkapan "kecil-kecil cabe rawit," atau dalam hal ini tekanannya lebih besar.
2. Sesuatu yang "kecil" adalah apa yang kita jadikan "titik fokus" ke mana kekuatan atau gaya kita kerahkan untuk menghasilkan dampak atau tekanan yang jauh lebih besar.
Ketika kita berbicara tentang tekanan, kita harus selalu mempertimbangkan, selain gaya, juga luas permukaan di mana gaya itu bekerja.
Analoginya adalah, ketika kita diberitahu bahwa seorang pekerja dibayar mahal, kita tidak bisa langsung menyimpulkan apakah upah itu banyak atau sedikit, karena kita belum apakah upah itu untuk sebulan atau setahu.
Demikian pula kerja suatu gaya bergantung pada apakah gaya itu didistribusikan pada luas permukaan dari 1 cm persegi atau terkonsentrasi pada 1/100 milimeter persegi.
Ski dengan mudah membawa kita melintasi salju beku, tanpa ski kita terjatuh. Mengapa? Pada ski, berat tubuh Anda didistribusikan ke area yang jauh lebih besar.
Misalkan permukaan ski 20 kali lebih besar dari permukaan sol sepatu kita, maka di atas ski kita akan memberikan tekanan pada salju yang hanya 1/20 dari tekanan yang kita berikan ketika kita tidak memakai ski.