Bagaimana pompa hidrolik bisa bekerja mengangkat beban di atasnya?

MAKALAH

ZAT DAN ENERGI

PRINSIP KERJA DONGKRAK HIDROLIK

Disusun oleh:

1. Mufidah Nurul Hidayah (123654058)

2. Faristya Putri. A. Z (123654059)

3. Huni Hindrati (123654212)

4. Alvin Dwi Novila (123654213)

5. Juwita Sari (123654248)

PENDIDIKAN SAINS 2012 B

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2013

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah, merupakan satu kata yang sangat pantas kami ucapkan kepada Allah swt, yang karena bimbingan-Nyalah maka kami bisa menyelesaikan sebuah Makalah Zat dan Energi yang berjudul Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik.

Makalah ini berisi prinsip kerja pada dongkrak hidrolik yang menjadi jawaban mengapa dongkrak hidrolik sekecil itu bisa mengangkat mobil yang sangat besar dan berat. Kami mengucapkan terimakasih kepada pihak terkait yang telah membantu kami dalam menghadapi berbagai tantangan dalam penyusunan makalah ini.

Kami sadar, sebagai seorang mahasiswa yang masih dalam proses pembelajaran, penulisan makalah ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat positif, guna penulisan makalah yang lebih baik lagi di masa yang akan datang.

Harapan kami, semoga makalah yang sederhana ini dapat memberi manfaat bagi pembaca. Amin.

Surabaya, 5 Maret 2013

Penyusun,

PETA KONSEP

A. Fenomena

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak dapat lepas dari berbagai alat-alat bantu yang mempermudah pekerjaan kita. Akan tetapi kita sering tidak menyadari apa prinsip dasar dari berbagai alat yang kita gunakan tersebut, padahal hampir setiap hari kita menggunakan alat-alat tersebut. Seperti dongkrak hidrolik, rem hidrolik dan lainnya yang pada dasarnya menggunakan prinsip kerja Hukum Pascal.

Hukum pascal berbunyi tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar (sama rata). Dongkrak hidrolik yang menggunakan prinsip hukum pascal ini sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia, kita dapat mengangkat benda yang berat dengan tenaga yang ringan. Hal tersebut tentu sangat membantu kita. Bayangkan jika kita harus mengangkat benda berat seperti mobil dengan tenaga kita sendiri tentu akan sangat menyulitkan dan membutuhkan banyak tenaga. Bagaimana cara kerja dongkrak hidrolik sehingga bisa mengangkat benda yangberat? Untuk itu kita harus mengetahui bagaimana hukum pascal dapat bekerja pada dongkrak hidrolik atau pengaplikasian hukum pascal pada alat tersebut.

B. Permasalahan

Mengapa dongkrak hidrolik dapat mengangkat beban yang sangat berat dengan menggunakan tekanan(tenaga) yang kecil?

C. Prinsip Hukum Pascal

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.

Penghisap kecil kita dorong maka penghisap tersebut diberikan gaya sebesar F1 terhadap luas bidang A1, akibatnya timbul tekanan sebesar P1. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke penghisap besar dengan sama besar. Dengan demikian pada penghisap besar akan terjadi tekanan yang besarnya sama dengan P1. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan penghisap kedua (A2) sebesar F2 sehingga dapat dituliskan persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

F1 = besar gaya penghisap 1 (N)

F2 = besar gaya penghisap 2 (N)

A1 = Luas penampang penghisap 1 (m2)

A2 = Luas penampang penghisap 2 (m2)

Keadaan tersebut menunjukkan bahwa apabila gaya F1 yang kecil akan menimbulkan gaya F2 yang besar.

D. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi sederhana dari Hukum Pascal. Berikut ini prinsip kerja dongkrak hidrolik. Saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya.

Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi cairan seperti pelumas (oli dkk). Apabila tabung yang permukaannya kecil ditekan ke bawah, maka setiap bagian cairan juga ikut tertekan. Besarnya tekanan yang diberikan oleh tabung yang permukaannya kecil diteruskan ke seluruh bagian cairan. Akibatnya, cairan menekan pipa yang luas permukaannya lebih besar hingga pipa terdorong ke atas .

Luas permukaan pipa yang ditekan kecil, sehingga gaya yang diperlukan untuk menekan cairan juga kecil. Tapi karena tekanan (Tekanan= gaya / satuan luas) diteruskan seluruh bagian cairan, maka gaya yang kecil tadi berubah menjadi sangat besar ketika cairan menekan ke pipa yang luas permukaannya besar. P1 adalah tekanan pada tabung kecil, dan P2 adalah tekanan pada tabung besar.

Dengan mengetahui gaya berat mobil maka dapat dihitung gaya minimal yang diberikan pada pompa hidrolik untuk mengangkat mobil tersebut. Semakin besar gaya berat mobil yang diangkat maka semakin besar luas permukaan keluaran (A2) dari dongkrak hidrolik. Minimal gaya keluaran (F2) yang dihasilkan oleh dongkrak hidrolik harus lebih besar/ samadengan gaya berat benda yang diangkat.

E. Penerapan hukum Pascal dalam prinsip kerja dongkrak hidrolik.

Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal, Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata. Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi cairan seperti pelumas (oli dkk). Apabila tabung yang permukaannya kecil ditekan ke bawah, maka setiap bagian cairan juga ikut tertekan. Besarnya tekanan yang diberikan oleh tabung yang permukaannya kecil diteruskan ke seluruh bagian cairan. Akibatnya, cairan menekan pipa yang luas permukaannya lebih besar hingga pipa terdorong ke atas . Luas permukaan pipa yang ditekan kecil, sehingga gaya yang diperlukan untuk menekan cairan juga kecil. Tapi karena tekanan (Tekanan= gaya / satuan luas) diteruskan seluruh bagian cairan, maka gaya yang kecil tadi berubah menjadi sangat besar ketika cairan menekan ke pipa yang luas permukaannya besar. P1 adalah tekanan pada tabung kecil, dan P2 adalah tekanan pada tabung besar.

DAFTAR PUSTAKA

Budiyanto., 2012, Penerapan Hukum Pascal, [online], (http://budisma.web.id/materi/sma/fisika-kelas-xi/penerapan-hukum-paskal/, diakses tanggal 28 Februari 2013).

Taufi, Mohammad., 2010, Hukum Pascal, [online], (http://www.scribd.com/doc/24865193/Hukum-Pascal, diakses tanggal 28 Februari 2013).

Kamusq., 2012, Bunyi Hukum Pascal, [online], (http://kamusq.blogspot.com/2012/12/bunyi-hukum-pascal.html, diakses tanggal 28 Februarui 2013).