Pernahkan Anda merasa telinga berdengung ketika berada di dataran yang lebih tinggi? Jika pernah, maka ketahuilah bahwa hal tersebut terjadi akibat adanya perbedaan tekanan udara di dataran rendah dan tinggi.
Perubahan secara tiba-tiba tersebut menyebabkan salah satu saluran pada telinga tertutup untuk menyeimbangkan tekanannya. Lantas, apa itu tekanan udara?
Daftar ISI
Pengertian Tekanan Udara
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), tekanan udara adalah berat udara di atas suatu satuan areal. Secara umum, tekanan udara dapat berarti suatu tenaga yang berguna untuk menggerakkan massa atau berat udara pada setiap satuan luas.
Hal tersebut dapat terjadi karena pengaruh gaya tarik gravitasi bumi terhadap udara. Sehingga, semakin tinggi atmosfernya, semakin banyak jumlah udara pada wilayah tersebut.
Temperatur dan suhu udara pada suatu tempat dapat mempengaruhi jumlah tekanan udara. Biasanya, tempat yang lebih tinggi memiliki jumlah tekanan yang lebih rendah daripada tempat yang ada di dataran rendah.
Untuk mengetahui tekanan pada suatu tempat, Anda membutuhkan alat seperti barometer dan manometer. Dua alat tersebut memiliki fungsi yang berbeda terkait pengukuran tekanan. Menurut Satuan Internasional (SI), satuan pada tekanan udara adalah milibar (mb) atau Hectopascal (hPa).
Jenis Tekanan Udara
Terdapat dua jenis tekanan udara yang perlu Anda ketahui, yakni :
1. Tekanan Horizontal
Tekanan horizontal merupakan jenis tekanan yang terjadi akibat adanya pengaruh dari suhu atmosfer. Tingginya suhu pada suatu tempat akan mengakibatkan tekanan pada tempat tersebut malah menjadi turun.
Hal sebaliknya juga terjadi apabila suhu tempat tersebut rendah yang mana tekanannya akan meningkat. Beberapa hal yang mempengaruhinya antara lain garis khatulistiwa, pergeseran matahari, serta jumlah daratan dan lautan.
2. Tekanan Vertikal
Tekanan vertikal merupakan bentuk tekanan yang terjadi akibat adanya batasan ruang dan waktu. Hal ini menunjukkan bahwasanya tekanan akan berbeda bergantung tempat dan waktunya. Semakin meningkat ketinggiannya, maka semakin turun tekanannya.
Kenyataannya, tekanan udara akan mengalami penurunan sekitar 1/30 untuk setiap kenaikan ketinggian 300 meter. Atau sekitar 1 mmHg untuk setiap peningkatan 11 meter di atas lapisan atmosfer bawah.
Sebagai contoh, pada wilayah dengan ketinggian 20.000 kaki, tekanannya adalah 466 hPa. Sedangkan pada ketinggian 0 kaki, tekanannya sebesar 1.013,25 hPa.
Hal ini membuktikan bahwa semakin tinggi suatu tempat atau wilayah, maka tekanan pada udaranya akan semakin kecil. Sehingga, kandungan oksigen di dalamnya juga akan terbatas.
Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Udara
Banyak faktor yang dapat mempengaruhi tekanan udara pada suatu tempat, antara lain:
1. Ketinggian Tempat
Pada dasarnya, tekanan akan berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat. Semakin tinggi suatu tempat atau dataran, maka semakin rendah pula tekanannya. Hal itu dapat terjadi karena lapisan udara di puncak ketinggian memiliki persedian yang sedikit dan sangat tipis.
Lapisan udara yang tipis pada ketinggian membuat beberapa orang bahkan merasa kesulitan saat bernafas. Berbeda halnya ketika berada pada daerah pesisir atau dataran rendah lainnya yang mana memiliki tekanan yang lebih besar.
2. Temperatur Udara dan Suhu
Seperti halnya dengan ketinggian, hubungan suhu dan tekanan udara juga berbanding terbalik. Semakin rendah tekanan pada suatu tempat, maka menandakan bahwa suhu pada tempat tersebut semakin meningkat.
Suhu tinggi pada suatu tempat mengakibatkan udara menjadi lebih renggang. Sehingga, volume dan molekul udaranya juga ikut mengembang dan naik ke atas atmosfer.
Sedangkan pada suhu rendah, kerapatan udaranya sangat tinggi, sehingga tekanan yang ada akan jauh lebih tinggi karena udaranya tidak menguap ke atas atmosfer. Hal ini mengakibatkan udara dingin bergerak ke bawah dan udara hangat bergerak ke atas.
3. Garis Lintang Bumi
Tempat yang dilalui garis khatulistiwa umumnya memiliki tekanan yang lebih kecil daripada dengan wilayah yang tidak dilalui garis khatulistiwa. Hal tersebut adalah akibat dari adanya pengaruh suhu dan temperatur yang berasal dari faktor garis lintang bumi.
Tidak hanya suhu dan temperatur udara, garis lintang bumi juga mengakibatkan paparan sinar matahari pada suatu wilayah memiliki intensitas yang berbeda. Wilayah tropis memiliki tekanan yang lebih rendah akibat tingginya paparan sinar matahari, berbanding terbalik dengan wilayah kutub yang tekanannya tinggi.
Pengaruh letak garis khatulistiwa menghasilkan adanya pola pada tekanan udara yang ada di permukaan bumi, sehingga membentuk simetris. Hal ini juga membuktikan bahwasanya tekanan dapat mempengaruhi suhu dan iklim pada suatu wilayah.
4. Persebaran Daratan dan Laut
Faktanya, sebaran wilayah daratan dan lautan memiliki peran yang penting dalam mempengaruhi tekanan udara pada suatu tempat. Khususnya pada wilayah yang ada di garis lintang bagian tengah.
Musim dingin mengakibatkan udara di daratan menjadi lebih dingin, sehingga tekanannya pun semakin meningkat. Sedangkan ketika musim panas tiba, tekanannya berkurang karena daratan menjadi lebih hangat. Hal sebaliknya terjadi pada wilayah lautan.
Alat Pengukur Tekanan Udara
Secara umum, terdapat dua alat yang dapat Anda gunakan untuk mengukur tekanan udara bergantung pada tujuan penggunaannya, yaitu :
1. Barometer
Barometer merupakan alat pengukur tekanan yang biasa berguna untuk memprediksi keadaan cuaca dan juga untuk mengetahui ketinggian suatu tempat di atas permukaan air laut. Alat ini lebih banyak bermanfaat untuk mengukur tekanan pada ruang terbuka.
2. Manometer
Manometer merupakan alat pengukur tekanan pada ruang tertutup. Penggunaan alat ini akan sering Anda temukan untuk mengukur tekanan uap dan gas. Selain itu, alat ini juga berguna untuk mengukur kecepatan angin.
Rumus Tekanan Udara
Rumus yang dapat Anda pakai untuk mencari besaran tekanan udara pada suatu tempat adalah sebagai berikut:
Ph = (Pu – h) / 100
Selain rumus di atas, terdapat pula rumus lainnya yang dapat Anda gunakan, yakni:
h = (Pu – Ph) x 100
Keterangan:
- Ph = Tekanan pada ketinggian
- Pu = Tekanan pada permukaan air laut
- h = Tinggi tempat
Contoh Soal Terkait Tekanan Udara dan Pembahasannya
Sebelum menutup artikel ini, kita juga akan mempelajari berbagai contoh soal yang berkaitan dengan konsep tekanan udara beserta pembahasannya. Simak selengkapnya di bawah ini:
1. Soal 1
Pada suatu tempat dengan ketinggian 500 m dari permukaan laut, tekanan pada permukaan air laut adalah sebesar 76 cmHg. Berapa tekanan udara pada tempat tersebut?
Diketahui:
h = 500 m
Pu = 76 cmHg = 760 mmHg
Jawab:
h = (Pu-Ph) x 10
500 = (760 – Ph) x 10
50 = 760 – Ph
Ph = 710 mmHg
Ph = 71 cmHg
2. Soal 2
Seorang pendaki sedang mendaki sebuah gunung yang memiliki tekanan udara sebesar 60 cmHg pada puncaknya. Berapakah ketinggian gunung tersebut jika tekanan pada permukaan air laut sebesar 76 cmHg?
Diketahui:
Ph = 60 cmHg
Pu = 76 cmHg
Jawab:
h = (Pu – Ph) x100
h = (76 – 60) x 100 = 16 x 100 = 1600 m
3. Soal 3
Seorang pemuda tinggal di sebuah desa yang terletak di dataran dengan ketinggian 200 meter di atas permukaan air laut. Diketahui tekanan pada permukaan air laut adalah sebesar 76 cmHg. Berapa tekanan udara pada desa tersebut?
Diketahui:
h = 200 m
Pu = 76 cmHg
Jawab:
Ph = (Pu – h) / 100
Ph = (76 – 200) / 100 = 76 – 2 = 74 cmHg
4. Soal 4
Terdapat dua kota yang saling berdekatan, sebut saja Kota A dan B. Kota A memiliki ketinggian sebesar 300 m di atas permukaan air laut. Sedangkan Kota A sendiri terletak 100 m lebih rendah daripada Kota B. Tentukanlah tekanan pada kedua kota tersebut!
Diketahui:
Pu = 760 mmHg
hA = 300 m
hB = 100 + hA = 100 + 300 = 400 m
Jawab:
Tekanan pada kota A
h = (760 – P) x 10
300 /10 = (760 – P)
P = 730 mmHg
Tekanan pada kota B
h = (760 – P) x 10
400 /10 = (760 – P)
P = 720 mmHg
Jadi, tekanan udara pada kota A sebesar 730 mmHg dan kota B sebesar 720 mmHg.
Sudah Paham Mengenai Tekanan Udara dan Berbagai Faktor yang Mempengaruhinya?
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat Anda simpulkan bahwasanya besar kecilnya tekanan udara terjadi akibat adanya pengaruh dari berbagai faktor. Mulai dari suhu dan temperatur, ketinggian suatu tempat, sebaran antara daratan dan lautan, bahkan garis lintang bumi.
Faktor-faktor tersebut dapat menghasilkan tekanan yang berbeda pada setiap wilayah. Sedangkan untuk mengetahuinya, Anda dapat menggunakan dua alat yang berbeda, yakni barometer dan manometer.
Barometer berguna untuk mengukur tekanan udara di lingkungan umum. Sementara manometer berguna untuk mengukur tekanan dalam sistem tertutup atau fluida khusus.
Dengan memahami faktor-faktor yang memengaruhi tekanan dan memiliki pengetahuan tentang pengukuran tekanan menggunakan alat yang sesuai. Anda dapat lebih mengapresiasi dan memahami bagaimana fenomena tekanan bekerja dalam berbagai konteks.
