Hitung tegangan mekanik σ = F/A dari suatu gaya dan luas penampang yang bekerja, carilah gaya atau luasnya, dan baca hasilnya dalam Pa, kPa, MPa, atau psi.
Masukkan yang diterapkan kekuatan dan itu luas penampang itu bertindak berakhir. Stres adalah gaya yang tersebar di seluruh area — gaya yang sama pada area yang lebih kecil menghasilkan tegangan yang lebih tinggi.
Beban bertanda tegak lurus penampang, dalam newton. Gunakan positif untuk ketegangan dan negatif untuk kompresi.
Luas permukaan yang terkena gaya, dalam meter persegi.
Contoh standar: 1.000 N pada luas 0,01 m² — batang baja kecil dalam keadaan tarik, menghasilkan σ = 0,1 MPa. Ini hanyalah tegangan aksial nominal; itu tidak memeriksa hasil, tekuk, kelelahan, atau konsentrasi tegangan lokal.
Sudah tahu stresnya? Selesaikan untuk kekuatan atau itu daerah daripada menghitung stres secara langsung.
Beban yang diterapkan, dalam newton.
Luas daerah yang dikenai gaya, dalam meter persegi.
Stres yang diketahui atau diijinkan, dalam megapascal.
Contoh default: menyelesaikan luas pada σ = 100 MPa dan F = 5.000 N menghasilkan A = 50 mm².
Konverter unit stres mandiri. Edit salah satu bidang dan tiga lainnya diperbarui secara instan — berguna untuk menerjemahkan peringkat psi lembar data menjadi MPa, atau sebaliknya.
Hasil
—
Masukkan gaya dan luas untuk menghitung tegangan.
Pa—
kPa—
MPa—
psi—
4 menit membaca4 langkah6 istilah3 contoh6 pertanyaanσ = F / A
Pada tab Stres, ketikkan gaya yang diterapkan dalam newton (N) dan luas penampang gaya yang bekerja dalam meter persegi (m²). Kalkulator memperbarui tekanan secara instan saat Anda mengetik.
2
Baca hasilnya di unit pilihan Anda
Kartu hasil menunjukkan σ dalam megapascal (MPa) sebagai angka utama, dengan pascal (Pa), kilopascal (kPa), dan psi ditampilkan di sampingnya — tidak diperlukan langkah konversi terpisah.
3
Atau pecahkan kekuatan atau area
Beralih ke tab Solve jika Anda sudah mengetahui tegangan dan satu nilai lainnya. Pilih apa yang Anda selesaikan — Stres, Gaya, atau Luas — masukkan dua lainnya, dan kalkulator akan mengatur ulang σ = F/A untuk Anda.
4
Konversikan nilai tegangan mandiri
Tab Unit adalah konverter yang berdiri sendiri: ketikkan nilai ke salah satu bidang Pa, kPa, MPa, atau psi dan tiga bidang lainnya akan diperbarui secara otomatis, tidak tergantung pada tab Stress dan Solve.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
2 rumus▸
Stres mekanis
σ = F / A
Tegangan (σ, huruf Yunani sigma) adalah gaya internal yang dialami material per satuan luas penampang. F adalah gaya yang diterapkan dalam newton (N), dan A adalah luas area yang terkena gaya dalam meter persegi (m²). Karena satu newton per meter persegi didefinisikan sebagai pascal, σ = F/A dinyatakan langsung dalam pascal (Pa) — tidak diperlukan konstanta konversi tambahan.
Disusun ulang berdasarkan kekuatan atau area
F = σA A = F / σ
Hubungan yang sama disusun ulang untuk menyelesaikan salah satu dari dua variabel lainnya: mengalikan tegangan dengan luas untuk mendapatkan gaya, atau membagi gaya dengan tegangan untuk mendapatkan luas yang diperlukan. Beginilah cara para insinyur mengukur suatu bagian — dengan mempertimbangkan tegangan ijin material dan beban yang harus dipikulnya, penyelesaian untuk A menghasilkan penampang minimum yang dibutuhkan.
✓
Referensi umum
Kepercayaan, metodologi, dan sumber
▸
Akuntabilitas editorial
Metodologi
Keterbatasan & bimbingan
Professional guidance:
Sumber primer
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Gaya dalam per satuan luas yang dialami suatu material di bawah beban. Diukur dalam pascal (Pa) dalam satuan SI, atau pound per inci persegi (psi) dalam satuan umum AS. Terlepas dari arti kata tersebut dalam kehidupan sehari-hari, tekanan mekanis adalah murni tentang kekuatan yang didistribusikan ke seluruh area — tidak ada hubungannya dengan ketegangan emosional.
Beban yang diterapkan pada material, diukur dalam newton (N). Hal ini dapat disebabkan oleh berat, tegangan pada kabel, beban penjepit, tekanan angin yang menyatu pada suatu permukaan, atau beban lain yang diterapkan.
Luas permukaan yang tegak lurus dengan gaya yang bekerja — untuk batang yang mengalami tarikan, luas ini adalah luas penampang lingkaran (atau lainnya), bukan luas seluruh permukaan batang. Diukur dalam meter persegi (m²).
Tegangan yang diakibatkan oleh gaya yang menarik suatu bahan hingga merenggangkannya sepanjang arah beban. Kabel, baut yang mengalami tegangan, dan gantungan jembatan gantung semuanya membawa tegangan tarik.
Tegangan yang diakibatkan oleh gaya yang mendorong suatu material sehingga memendek searah dengan beban. Kolom, pondasi, dan tiang pasangan bata biasanya memikul tegangan tekan.
Satuan SI untuk tegangan dan tekanan, sama dengan satu newton per meter persegi (N/m²). Karena pascal adalah satuan kecil untuk beban struktural, insinyur biasanya bekerja dalam kilopascal (kPa, ×1,000) atau megapascal (MPa, ×1,000,000).
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🧱
Mahasiswa teknik
Sebuah batang baja kecil dalam keadaan tegang
Paksa, F 1.000 NLuas penampang, A 0,01 m²
σ = 1.000 N ÷ 0,01 m² = 100.000 Pa = 0,1 MPa. Tegangannya tidak terlalu besar — baja ringan biasanya menghasilkan sekitar 250 MPa, sehingga batangan ini memiliki sisa margin yang besar sebelum berubah bentuk secara permanen.
🔩
Perancang mekanik
Mengukur baut untuk tegangan ijin
Selesaikan untuk DaerahPaksa, F 5.000 NStres yang diijinkan, σ 100 MPa
A = F/σ = 5.000 N ÷ 100.000.000 Pa = 0,00005 m² = 50 mm². Penampang baut harus berukuran minimal 50 mm² untuk menjaga tegangan pada atau di bawah 100 MPa yang diijinkan — kira-kira berupa batang bundar berdiameter 8 mm.
📐
Peneliti bahan membaca lembar data
Mengubah peringkat psi menjadi MPa
Peringkat yang diberikan 14.5 psiTab digunakan Konverter satuan
14,5 psi dikonversi menjadi sekitar 0,1 MPa (100.000 Pa) — tegangan yang sama seperti contoh pertama, hanya dinyatakan dalam satuan umum di AS. Tab Satuan menangani konversi ini secara langsung tanpa memerlukan gaya dan area yang menghasilkannya.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Tegangan mekanis menggambarkan seberapa kuat suatu gaya terkonsentrasi di dalam suatu material — gaya yang sama yang tersebar pada area kecil menghasilkan tegangan yang jauh lebih tinggi dibandingkan gaya yang sama yang tersebar pada area yang luas. Ini adalah titik awal untuk hampir setiap perhitungan desain struktural dan mekanis, mulai dari menentukan ukuran baut hingga memeriksa apakah balok akan rusak.
Mengapa wilayah lebih penting daripada kekuatan
▸
Beban berkekuatan 1.000 N terdengar seperti besaran yang tetap, namun pengaruhnya terhadap suatu material bergantung sepenuhnya pada luas area penyebarannya. Konsentrasikan 1.000 N yang sama ke titik setipis jarum dan tekanannya sangat besar – cukup mudah untuk menembus kulit. Sebarkan di piring berukuran 1 m² dan tekanannya kecil. Inilah sebabnya mengapa σ = F/A, bukan hanya F, adalah angka yang memprediksi apakah suatu material akan meleleh, retak, atau tahan — gaya saja tidak memberi tahu Anda apa pun tentang pengalaman internal material tanpa mengetahui di area mana material tersebut didistribusikan.
Tegangan tarik versus tekan
▸
Rumus σ = F/A tidak mempedulikan ke arah mana gaya menunjuk, namun perilaku fisiknya yang peduli. Gaya tarik menarik suatu material hingga terpisah - bayangkan sebuah kabel yang menahan ayunan, atau baut yang dijepit dalam tegangan - dan cenderung meregang dan akhirnya membuat material tersebut leher atau patah. Gaya tekan mendorong material bersama-sama – kolom yang menopang atap, atau pondasi – dan cenderung menggembung, melengkung, atau menghancurkannya. Insinyur biasanya melacak kedua jenis tersebut dengan konvensi tanda (positif tarik, negatif tekan) karena batas kekuatan material sering kali berbeda di antara keduanya.
Dari formula hingga keputusan desain nyata
▸
Dalam praktiknya, σ = F/A jarang digunakan hanya untuk menghitung angka secara terpisah — σ = F/A dibandingkan dengan batas kekuatan material yang diketahui (kekuatan luluh, kekuatan ultimat, atau tegangan ijin yang ditentukan kode) untuk memeriksa apakah suatu desain aman. Menata ulang rumus menjadi A = F/σ adalah cara yang tepat bagi seorang desainer untuk mengukur suatu bagian: mengingat beban yang harus dipikulnya dan tegangan ijin material, luas penampang minimum tidak termasuk dalam persamaan, sering kali dengan faktor keamanan diterapkan di atasnya.
Batasan model sederhana ini
▸
Kalkulator ini mengasumsikan gaya diterapkan secara seragam dan tegak lurus terhadap penampang datar — perkiraan yang masuk akal untuk batang, kabel, atau kolom lurus yang diberi beban aksial. Komponen nyata sering kali menunjukkan gabungan pembebanan (lentur ditambah tegangan, misalnya), konsentrasi tegangan di sekitar lubang dan fillet, atau gaya geser yang bekerja sejajar dengan permukaan dan bukan tegak lurus terhadap permukaan — lihat Kalkulator Tegangan Geser untuk kasus tersebut. Untuk hal lain selain pembebanan aksial sederhana, analisis struktur lengkap atau model elemen hingga adalah langkah berikutnya yang tepat, bukan rumus ini saja.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus stres?+
σ = F/A — tegangan sama dengan gaya yang diterapkan dibagi luas penampang yang bekerja. Gaya dalam satuan newton (N) dan luas dalam meter persegi (m²), yang memberikan tegangan secara langsung dalam pascal (Pa) karena satu newton per meter persegi didefinisikan sebagai satu pascal.
Satuan apa yang digunakan kalkulator ini?+
Gaya dimasukkan dalam newton (N) dan luas dalam meter persegi (m²) pada tab Stres dan Solve. Hasilnya ditampilkan dalam pascal (Pa), kilopascal (kPa), megapascal (MPa), dan psi secara bersamaan. Tab Satuan memungkinkan Anda mengkonversi secara bebas antara keempatnya tanpa memasukkan gaya atau area.
Apa perbedaan tegangan tarik dan tekan?+
Keduanya menggunakan rumus σ = F/A yang sama — perbedaannya adalah arah. Tegangan tarik berasal dari gaya yang menarik material hingga terlepas (meregangkannya); tegangan tekan berasal dari gaya yang mendorongnya (meremasnya). Kalkulator menghitung besarnya; apakah itu tarik atau tekan tergantung pada arah penerapan gaya yang sebenarnya.
Apakah stres sama dengan tekanan?+
Keduanya mempunyai satuan yang sama (pascal) dan rumus dasar yang sama (gaya terhadap luas), namun istilah-istilah tersebut digunakan dalam konteks yang berbeda. Tekanan biasanya menggambarkan gaya dari fluida atau gas yang bekerja pada suatu permukaan; tegangan biasanya menggambarkan distribusi gaya internal dalam material padat yang diberi beban. Secara matematis, untuk beban seragam sederhana, beban tersebut dihitung dengan cara yang sama.
Bisakah saya menyelesaikan masalah gaya atau luas, bukan stres?+
Ya — gunakan tab Selesaikan dan pilih penyelesaian yang Anda inginkan. Pilih Gaya untuk menghitung F = σA dari tegangan dan luas yang diketahui, atau pilih Luas untuk menghitung A = F/σ dari gaya dan tegangan izin yang diketahui. Ini adalah alur kerja umum untuk mengukur suatu bagian hingga batas tegangan target.
Bagaimana hubungannya dengan tegangan geser?+
Kalkulator ini mencakup tegangan normal, di mana gaya bekerja tegak lurus terhadap penampang (menarik atau mendorong lurus melewatinya). Tegangan geser malah berasal dari gaya yang bekerja sejajar dengan permukaan, menggeser satu lapisan melewati lapisan lainnya — lihat Kalkulator Tegangan Geser untuk kasus tersebut, yang menggunakan bentuk τ = F/A yang sama tetapi dengan arah gaya yang berbeda.
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.