Tekanan Udara: Pengertian, Rumus, Aplikasi & Soal

Meskipun udara memiliki massa yang sangat ringan, namun karena banyaknya partikel udara yang ada di muka bumi, udara juga memiliki tekanan yang tidak dapat diabaikan. Tekanan udara sendiri erat kaitannya dengan gaya tarik bumi atau gravitasi bumi yang menarik udara ke bawah.

Mempelajari konsep tekanan udara sangat penting mengingat tekanan udara merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kondisi cuaca dan iklim di suatu tempat. Tekanan udara menyebabkan udara bergerak dari satu tempat ke tempat lain dengan membawa awan yang berisi uap air.

Pengertian Tekanan Udara

Tekanan udara adalah tekanan yang dirasakan pada suatu lokasi di permukaan bumi yang disebabkan oleh massa udara yang ditarik oleh tarikan gravitasi ke permukaan bumi. Besarnya tekanan udara sangat dipengaruhi oleh kerapatan massa udara atau kerapatan udara di atasnya.

Semakin padat partikel udara yang ada di muka bumi, semakin besar tekanan udaranya. Sementara itu, kerapatan partikel udara juga terkait dengan radiasi matahari, suhu, gravitasi, dan kelembapan.

Pengukur & Rumus Tekanan Udara

Tekanan udara di suatu tempat dapat diukur dengan menggunakan alat berupa barometer yang menggunakan kolom air raksa. Kolom air raksa akan berubah ketinggiannya sesuai dengan naik turunnya tekanan udara di tempat itu.

Ahli meteorologi menggunakan satuan bar untuk mengukur tekanan udara. Namun satuan yang lebih sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah mb atau milibar.

Ahli meteorologi umumnya akan menentukan isobar yang menghubungkan area di Bumi yang memiliki tekanan udara yang sama. Pembuatan isobar sangat penting untuk mendapatkan gambaran sebaran fenomena cuaca di wilayah di atas permukaan bumi.

Untuk menghitung tekanan udara di suatu lokasi, Anda dapat menggunakan persamaan berikut:

P = (Po – h/100) cmHg

Informasi:

P = Tekanan pada ketinggian h di atas permukaan bumi
h = Tinggi dari suatu tempat (m)
Po = Tekanan di permukaan laut 76 cmHg atau 1 atm

Berdasarkan persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa setiap kali ketinggian lokasi bertambah 100 m, maka tekanan udara akan berkurang sebesar 1 cm Hg. Sedangkan jika yang dicari adalah ketinggian suatu tempat dan diketahui tekanan udara di tempat tersebut, maka digunakan persamaan sebagai berikut:

h = (Po – P) x 100 m

Aplikasi Tekanan Udara dalam Kehidupan Sehari-hari

• Alat suntik bekerja dengan memanfaatkan prinsip tekanan udara dimana pada saat alat suntik ditarik, tekanan udara di dalam alat suntik berkurang sehingga cairan obat dapat terhisap ke dalam alat suntik.

• Ketika seseorang menghisap sedotan, hal itu menyebabkan paru-paru mengembang sehingga sebagian udara berpindah ke dalam sedotan. Hal ini akan mengurangi tekanan udara di dalam sedotan dan tekanan udara di dalam gelas akan lebih besar sehingga menyebabkan air di dalam gelas naik melalui sedotan.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tekanan Udara

Ada 4 faktor utama yang mempengaruhi perbedaan tekanan udara di permukaan bumi.

1. Ketinggian suatu Wilayah

Semakin tinggi ketinggian suatu wilayah dari muka bumi, semakin kecil kerapatan partikel udara. Semakin kecil kerapatan udara akan membuat tekanan udara di tempat tersebut semakin berkurang karena tarikan gravitasi partikel-partikelnya juga kecil.

Oleh karena itu tekanan udara di puncak gunung jauh lebih kecil dibandingkan dengan tekanan udara di pantai. Tekanan udara berbanding terbalik dengan ketinggian. Sebagian besar partikel udara yang ada di bumi ini berada di lapisan atmosfer paling bawah dengan ketinggian kurang lebih 8 km.

Itu sebabnya tekanan udara di pantai lebih besar karena ada tekanan dari udara setebal 8 km di atasnya. Sedangkan orang yang berdiri di atas gunung dengan ketinggian 5 km akan merasakan tekanan udara setebal 3 km di atasnya.

2. Suhu udara

Tekanan udara berbanding terbalik dengan suhu di suatu daerah tertentu. Ketika suhu lebih tinggi, tekanan udara juga lebih rendah. Hal ini disebabkan karena suhu yang panas akan menyebabkan partikel udara menjadi lebih renggang karena partikel udara akan melayang naik ke atmosfir.

Sedangkan udara dingin memiliki kerapatan lebih besar sehingga berat udara bertambah. Hal ini karena udara dingin akan bergerak ke bawah akibat tarikan gaya gravitasi sedangkan udara hangat ringan diarahkan ke atas.

3. Kelembaban

Tekanan udara berbanding terbalik dengan kelembaban udara. Ketika kelembaban udara lebih besar, tekanan di tempat itu berkurang. Ketika kelembapan di suatu tempat tinggi, maka udara di tempat tersebut menjadi renggang sehingga partikel udara semakin sedikit.

Berkurangnya berat udara akan membuat gaya tarik gravitasinya berkurang sehingga tekanannya lebih rendah dibandingkan pada saat kelembaban udara rendah (udara kering).

4. Paparan Matahari

Posisi matahari di suatu daerah akan mempengaruhi suhu di daerah tersebut. Suhu akan lebih panas ketika ada lebih banyak paparan sinar matahari. Paparan sinar matahari mempengaruhi jenis iklim yang ada di suatu tempat.

Posisi lintang dan bujur di muka bumi akan mempengaruhi paparan sinar matahari. Seperti diketahui bahwa suhu suatu tempat yang panas akan membuat tekanan udara menjadi lebih rendah karena kerapatan partikel udara berkurang.

Contoh Masalah Tekanan Udara

Tekanan udara di suatu tempat diukur dengan menggunakan barometer air raksa dan menunjukkan angka 72 cm. Tentukan ketinggian di mana tekanan diukur.

Suatu tempat berada pada ketinggian 250 meter di atas permukaan laut. Tentukan berapa tekanan udara di tempat itu.

Adanya tekanan udara memegang peranan penting di bumi. Tanpa tekanan udara, awan dan angin tidak akan terbentuk, sehingga hujan hampir tidak mungkin terbentuk secara alami. Tekanan udara dipengaruhi oleh gravitasi dan juga kerapatan udara.