Sebutkan hukum dasar fluida statis pada pembuatan pompa hidrolik yang digunakan pada pencucian mobil singapura

Jakarta -

Apakah kamu pernah melihat kendaraan bergerak naik di pencucian mobil atau motor memakai ? Nah, alat untuk mengangkat mobil tersebut bekerja dengan sistem hidrolik menggunakan prinsip hukum Pascal.

Hukum Pascal pertama kali dikemukakan oleh Blaise Pascal lewat sebuah percobaan. Pada tahun 1653 ilmuwan sekaligus filsuf asal Perancis ini membuat percobaan terkait keseimbangan cairan yang juga membahas tentang prinsip fluida statis.

Hasil dari penelitian menyimpulkan, jika tekanan yang diberikan ke fluida di ruangan tertutup, tekanan akan diteruskan oleh fluida itu ke berbagai arah dengan besar yang sama rata tanpa ada pengurangan.

Jadi, hukum Pascal adalah hukum fisika yang berlaku pada jenis fluida statis. Lebih lengkapnya, yuk simak penjelasan berikut ini.

Bunyi Hukum Pascal

"Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup ... " Hukum Pascal

Hukum Pascal berbunyi, "Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar."

Sang fisikawan, menemukan hukum tersebut saat melakukan eksperimen yang dikenal dengan percobaan Torricelli. Eksperimen tersebut sekaligus menjadi tonggak sejarah penemuan hukum tekanan zat cair.

Menariknya, hukum Pascal tersebut lahir dari percobaan yang hanya menggunakan alat-alat sederhana. Pria jenius ini hanya menggunakan kantong plastik.

Kantong tersebut dia isi dengan air. Lalu, dia membuat beberapa lubang di kantong tersebut. Dalam eksperimennya itu, Pascal menemukan fakta kucuran air yang keluar dari lubang memiliki pancaran yang sama kuat.

Ketika permukaan kantung diberi tekanan eksternal, semburan air yang keluar akan bertambah kuat. Namun, besarnya pancaran air di tiap lubang tetap sama.

Rumus Hukum Pascal

Rumus Hukum Pascal Foto: detikEdu

Keterangan:

F1 adalah gaya penampang A1 [N]

A1 adalah luas penampang 1 [m2]

F2 adalah gaya pada penampang A2 [N]

A2 adalah luas penampang 2 [m2]

Contoh Soal

Sebuah motor dengan beratnya 2.000 N diangkat dengan mesin hidrolik. Diketahui luas penampang piston kecil 4 cm2 dan piston besarnya 0,01 m2. Carilah besarnya gaya yang harus diberikan pada piston kecil mesin tersebut?

Diketahui:

F1 = 2.000 N

A1 = 0,01 m2

A2 = 4 cm2 = 4 × 10-4 m2

Ditanya: F2 =...?

Pembahasan:

Berdasarkan Hukum Pascal, diperoleh:

F1/F2=A1/A22.000/F2 = 0,01/4 × 10-4

F2= 20 N

Jadi, gaya yang harus diberikan pada piston kecil adalah 20 N.

Penerapan Hukum Pascal

Umumnya, prinsip kerja hukum Pascal dipakai dalam pembuatan peralatan hidrolik. Alat yang prinsip kerjanya berdasarkan hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, rem hidrolik, dan mesin pengepres hidrolik.

Hukum Pascal diterapkan karena membuat suatu alat dapat menghasilkan gaya yang besar hanya dengan diberi gaya kecil. Berikut ini penerapan hukum Pascal di kehidupan kita sehari-hari:

1. Dongkrak Hidrolik

Umumnya alat ini membantu manusia mengangkat beban berat dengan gaya yang kecil. Dongkrak memiliki dua tabung dengan ukuran berbeda. Satu berdiameter kecil dan yang kedua berdiameter besar.

Di setiap tabung terdapat penghisap yang ketika diberi tekanan pada penghisap kecil maka akan diteruskan ke penghisap besar. Hal ini yang membuat penghisap besar membuat gaya angkat ke atas lebih besar dari gaya tekan. Contoh dongkrak hidrolik misalnya alat untuk menahan mobil saat mengganti ban.

2. Rem Hidrolik

Contoh hukum Pascal lainnya yaitu pada rem hidrolik pada bagian utama yaitu pedal rem, silinder master, minyak rem, hingga sepatu jepit. Rem yang ditekan kaki kemudian diteruskan minyak rem ke sepatu jepit lewat silinder rem.

Sehingga sepatu jepit menghasilkan gaya gesek menghambat yang besar dan mampu menghentikan putaran roda. Penyebabnya yaitu luas penghisap silinder rem lebih besar dari luas penghisap silinder master.

3. Mesin hidrolik

Mesin hidrolik dapat kamu lihat di tempat pencucian mobil atau motor

Masih banyak contoh penerapan hukum Pascal lainnya yang dapat kita temukan. Dari sana kita dapat memahami bagaimana konsep hukum Pascal ini dapat mempermudah pekerjaan dan aktivitas manusia sehari-hari.

Simak Video "Peraih Nobel Fisika Syukuro Manabe Kritik Pola Pendidikan di Jepang"

[pal/pal]

Hukum Pascal menjadi salah satu penemuan terpenting pada bidang fisika. Contoh hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemukan dalam dunia industri. Pemanfaatan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari banyak di dunia industri tidak lepas dari tujuan utama penggunaan hukum pascal. Tujuan utama dari penggunaan hukum Pascal adalah untuk meringankan dan memudahkan pekerjaan manusia.

Hukum Pascal dinyatakan oleh Blaise Pascal, seorang filsuf sekaligus ilmuwan Prancis. Hukum pascal hanya berlaku pada fluida, umumnya fluida cair, walaupun sebagian ada yang menggunakan udara/gas. Hukum Pascal menerangkan bahwa setiap kenaikan tekanan pada permukaan fluida akan diteruskan ke segala arah pada fluida tersebut.

Baca Juga: Rumus pada Bejana Berhubungan

Pembahasan kali ini memuat materi tentang hukum pascal. Uraian materinya meliputi bunyi hukum pascal, rumus hukum pascal, dan contoh hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari. Pada bagian akhir juga dilengkapi dengan pembahasan contoh hukum pascal pada soal yang telah dilengkapi dengan pembahasannya.

Table of Contents

Bunyi Hukum Pascal

Prisip dari Hukum Pascal adalah menciptakan daya yang besar dengan usaha yang sekecil mungkin. Oleh sebab itu, konsep dari hukum pascal banyak digunakan dalam berbagai industri, terutama dalam industri yang memerlukan daya yang besar. Dasar kerja hukum pascal memanfaatkan tekanan zat cair yang menekan ke segala arah. Zat cair dalam sebuah wadah yang diberi tekanan akan meneruskan tekanan yang sama besar ke segala arah. Penerapan hukum pascal banyak ditemukan pada pembuatan berbagai jenis mesin hidrolik.

 Bunyi Hukum Pascal:
Tekanan yang diberikan kepada zat cair yang ada di dalam ruangan tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar.

Rumus pada Hukum Pascal

Rumus hukum pascal dinyatakan dalam persamaan di bawah.

P1 = P2


Dari persamaan di atas sama dengan persamaan: F1/A1 = F2/A2 Keterangan:

F1 = gaya pada penampang 1 [N]

F2 = gaya pada penampang 2 [N]A1 = luas penampang 1 [m2]

A2 = luas penampang 2 [m2]

SeputarIlmu.ComHallo para pencari ilmu, jumpa lagi dalam artikel seputarilmu.com yang akan membahas mengenai Hukum Pascal beserta bunyi dan rumusnya secara lengkap. Apa yang kamu ketahu mengenai Hukum Pascal ?

Jika kamu ingin mengetahuinya lebih dalam lagi mengenai Hukum Pascal dikehidupan sehari-hari kamu, mari simak penjelasannya secara lengkap dibawah ini.

Pengertian Hukum Pascal

Hukum Pascal ini yakni sebuah hukum dari fisika fluida yang menjelaskan bahwa suatu tekanan yang diberikan pada fluida statis di dalam sebuah ruang tertutup akan diteruskan ke semua arah dengan tekanan yang sama rata dan sama kuatnya.

Hukum Pascal juga merupakan salah satu hukum yang menyatakan bahwa suatu tekanan yang dikenakan pada zat cair di dalam sebuah ruang tertutup akan diteruskan ke semua arah dengan sama besar dan sama rata.

Hal ini memiliki arti bahwa suatu tekanan yang menekan wadah besarnya sama di segala tempat. Hukum Pascal sendiri ditemukan oleh seorang ilmuwan fisika yang berasal dari Prancis bernama Blaise Pascal.

Hukum yang ia hasilkan ini diberi nama sesuai dengan namanya untuk dapat memberi penghormatan pada dirinya. Hukum Pascal juga memiliki banyak sekali manfaat untuk kehidupan manusia di saat ini.

Blaise Pascal juga menyatakan bahwa suatu tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar. Yang selanjutnya dikenal juga dengan bunyi hukum pascal.

Jika bejana kecil diberi suatu tekanan maka tekanan tersebut akan dapat diteruskan merata ke seluruh bagian bejana besar. Dengan demikian, gaya yang dihasilkan akan semakin besar juga.

Bunyi Hukum Pascal

Hukum atau Prinsip Pascal menyatakan bahwa

“Tekanan yang diberikan suatu zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.”

Percobaan Blaise Pascal [1623–1662]

Blaise Pascal lahir di Clermont-Ferrand, Prancis, pada tanggal 19 Agustus 1623. Sejak kecil, Pascal sering sakit-sakitan sehingga ia tidak bersekolah. Akan tetapi, ia juga sangat tekun belajar.

Pada usia 16 tahun, Pascal telah dapat menulis sebuah buku kecil tentang kerucut. Ia juga sudah dapat membuat kalkulator digital pertama di dunia pada usia 18 tahun.

Pascal adalah seorang ahli fisika, penemu hukum Pascal, alat suntik, kempa hidrolik, dan masih banyak lagi. Penemuan Pascal berpendapat mengenai suatu tekanan pada zat cair diawali dengan mempelajari percobaan Torricelli sampai pada akhirnya ditemukan hukum tekanan zat cair. Pada usia 39 tahun, Pascal akhirnya wafat karena menderita penyakit kanker.

Manfaat Hukum Pascal

Berikut ini adalah manfaat dari hukum Pascal diantaranya :

  • Dapat memudahkan suatu kegiatan manusia dan membuatnya menjadi lebih ringan, terutama jika berhubungan dengan benda-benda berat.
  • Melancarkan suatu kegiatan di banyak industri yang ada di dunia.
  • Dapat diaplikasikan pada banyak teknologi dan kebutuhan.
  • Alat-alat yang menggunakan prinsip hukum pascal ini masih bisa terus dikembangkan agar semakin memudahkan kehidupan manusia.

Penerapan Hukum Pascal

1. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik ini bekerja sesuai dengan prinsip hukum pascal yang berguna untuk meringankan pekerjaan. Dongkrak hidrolik juga sering digunakan oleh pengemudi truk jika truknya ada masalah atau kendala.

Misalnya saja digunakan pada saat ban mobil bocor dan butuh untuk mengganti roda mobil. Dongkrak ini merupakan suatu sistem bejana berhubungan [2 tabung] yang berbeda luas penampangnya.

Dengan menaik-turunkan sebuah piston, maka tekanan pada tabung pertama akan dipindahkan ke tabung kedua sehingga dapat mengangkat beban yang berat.

2. Rem Cakram Hidrolik

Pemanfaatan hukum Pascal ini juga diterapkan pada rem [cakram] hidrolik. Rem [cakram] ini menggunakan fluida minyak. Ketika kaki menginjak pedal rem, piston [pipa penghubung] ini akan menekan minyak yang ada di dalamnya.

Tekanan tersebut kemudian dapat diteruskan pada kedua piston keluaran yang berfungsi untuk mengatur rem. Rem ini akan menjepit sebuah piringan logam yang akibatnya bisa menimbulkan gesekan pada piringan yang melawan arah gerak piringan sehingga putaran roda berhenti.

3. Jarum Suntik

Jarum suntik ini rupanya juga menggunakan hukum pascal. Supaya cairan dalam jarum suntik bisa masuk ke dalam tubuh, kita hanya tinggal memompa saja jarum suntiknya, maka cairan akan mudah masuk ke dalam tubuh.

4. Alat Pengangkat Mobil

Alat pengangkat mobil ini juga memiliki prinsip kerja berupa prinsip Pascal. Namun media yang digunakan bukanlah air atau juga cairan melainkan udara.

Cara kerjanya adalah dengan memasukkan udara yang bertekanan tinggi ke salah satu keran dari dua keran yang ada pada alat tersebut. Di dalam alat tersebut ada sebuah ruangan yang nantinya akan digunakan untuk diisi udara.

Udara dimasukkan ke dalam sebuah ruangan tersebut dan dimampatkan. Udara yang telah mampat ini juga memiliki tekanan yang sangat besar.

Tekanan dari udara ini sangat besar sehingga akan diteruskan oleh minyak ke ruangan yang bernama penghisap besar. Tekanan dari udara inilah yang menghasilkan sebuah kekuatan sangat besar bahkan bisa untuk mengangkat mobil.

5. Pompa Sepeda

Terdapat 2 jenis pompa sepeda yaitu pompa sepeda yang biasa dan pompa sepeda hidrolik, kita akan lebih mudah memompa ban sepeda dengan menggunakan pompa hidrolik karena hanya membutuhkan sedikit tenaga.

Rumus Hukum Pascal

ΔP = ρg[Δh]

Keterangan Rumus :

  • ΔP yaitu salah satu dari tekanan hidrostatik [dalam satuan pascal atau “Pa”], atau perbedaan tekanan pada 2 titik dalam sekat yang berisi zat cair, karena perbedaan berat antara keduanya;
  • ρ yaitu suatu massa jenis zat cair [dalam kilogram per meter kubik]
  • g yaitu suatu percepatan karena gravitasi [umumnya memakai percepatan ketinggian dari permukaan laut akibat gravitasi bumi, dalam satuan meter per detik pangkat 2]
  • Δh yaitu suatu ketinggian zat cair di atas titik pengukuran [dalam satuan meter], atau perbedaan ketinggian antara 2 titik pada kolom yang berisi zat cair.

Jika yang diketahui adalah jari-jari atau diameter, maka rumus hukum pascal berubah menjadi seperti berikut :

F1/A1 = F2/A2

maka

F1 = A1/A2 x F2 atau F1 = [D1/D2]2 x F2

Keterangan Rumus :

  • F1 adalah suatu gaya pada penampang 1 [newton]
  • F2 adalah suatu gaya pada penampang 2 [newton]
  • A1 adalah suatu luas penampang 1 [m2]
  • A2 adalah suatu luas penampang 2 [m2]
  • R1 adalah suatu jari-jari pada penampang 1 [m]
  • R2 adalah suatu jari-jari pada penampang 2 [m]
  • D1 adalah suatu diameter pada penampang 1 [m]
  • D2 adalah suatu diameter pada penampang 2 [m]

Contoh Soal Hukum Pascal

Luas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,02 m2 dan 0,05 m2. Jika gaya masukan adalah 10 Newton, berapa gaya keluaran maksimum ?

Pembahasan

Diketahui :

A1 = 0,02 m2 A2 = 0,05 m2

F1 = 10 N

Video yang berhubungan