Tahukah kamu bagaimana jembatan yang sangat besar dan berat tersebut dapat dibuka tutup dengan mudah

LAPORAN UJIAN PRAKTIKUM FISIKA

“JEMBATAN HIDROLIK”

Disusun oleh

Dian Rahayu Pangastuti 03-107-214-3

Endah Setyorini 03-107-223-2

Ferydo Wisnu Widodo 03-107-230-3

Henry Ade Wijaya 03-107-235-6

Ida Nur Waqidah 03-107-237-4

Imam Nurrokhim 03-107-240-9

SMK NEGERI 3 MADIUN

Jl. Mayjend Panjaitan No. 21A , Madiun

1. Judul : Jembatan Hidrolik
2. Tujuan : Mengetahui pengertian hukum pascal

Mengetahui penerapan hukum pascal

Mengetahui penerapan hukum pascal dalam sistem hidrolik

Kata hidrolik bearti cairan atau zat cair. Prinsip kerja dari peralatan hidrolik merupakan pemanfaatan dari konsep tekanan, yaitu tekanan yang diberikan pada salah satu silinder akan diteruskan kesilinder lain, sesuai dengan hukum pascal yang berbunyi :

“ Tekanan yang diberikan pada suatu zat cair didalam wadah, akan diteruskan kesegala arah dan sama besar “

Jika suatu fluida yang dilengkapi dengan sebuah penghisap yang dapat bergerak maka tekanan tidak hanya ditentukan oleh berat fluida tetapi juga oleh gaya yang dikerahkan oleh penghisap. Berikut adalah fluida yang dilengkapi dua penghisap dengan luas penampang yang berbeda. Penghisap pertama memiliki luas penampang yang kecil dan penghisap kedua memiliki luas penampang yang besar.

Sesuai dengan hukum pascal bahwa tekanan yang diberikan pada fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar kesegala arah, maka tekanan yang masuk pada penghisap pertama sama dengan tekanan pada penghisap kedua.

Tekanan dalam fluida dapat dirumuskan : P = F : A

Sehingga persamaan hukum pascal bisa ditulis sebagai berikut :

 p1 = p2

F1:A1 = F2:A2

Dengan:

F1 = gaya pada penampang I (N)

F2 = gaya pada penampang II (N)

A1 = luas penampang 1 (m2)

A2 = luas penampang 2 (m2)

Torsi sama dengan gaya pada gerak translasi (gerak lurus). Torsi menunjukan kemampuan sebuah gaya untuk membuat suntikan naik keatas. Jika penghisap diberi dorongan, maka suntikan akan terangkat diatas. Apabila kita beri gaya dorongan sejajar dengan lengan maka, lengan itu tidak akan terangkat. Yang dapat dirumuskan sebagai berikut :

T = r . F

Pada rumus hukum pascal dan torsi, kesamaannya yaitu sama-sama memiliki gaya (F), namun perbedaannya hukum pascal menghasilkan gaya dari tekanan sedangkan pada Torsi untuk menghasilkan sebuah gerak rotasi dibutuhkan gaya yang dikalikan dengan lengan momen (r) .

Jadi hubungan antara hukum pascal dan torsi adalah hukum menghasilkan gaya (F) yang berasal dari tekanan, sedangkan untuk dapat terjadinya gerak rotasi dibutuhkan gaya (F) yang kemudian dikalikan dengan momen (r). Jika dalam jembatan hidrolik, gaya (F) yang dihasilkan untuk dapat terjadi gerak torsi didapatkan gaya (F) yang dihasilkan dari tekanan pada hukum pascal.

Carter

Lem

Suntikan 2 buah diameter 1 cm

Suntikan 2 buah diameter 2 cm

Selang 2 buah 50 cm

Tripleks

Sterofom

Engsel kecil 2 buah

1. Buat 2 buah tumpuan jembatan menggunakan stik es krim dan rekatkan menggunakan lem.
2. Lalu buat 2 buah Jembatannya menggunakan stik es krim dan rekatkan menggunakan lem.
3. Pasang engsel diantara jembatan dengan tumpuan jembatan
4. Lalu setelah jadi, rekatkan jembatan tersebut pada sterofom.
5. Siapkan 1 buah suntik berdiameter 1,5 cm dan 1 buah suntik yang berdiameter 1 cm.
6. Hubungkan kedua ujung suntik dengan selang.
7. Lalu rekatkan sambungan selang dan suntik dengan lem.
8. Isi suntik dan selang tersebut dengan air sampai penuh.
9. Pastikan bahwa tidak ada yang bocor saat di isi dengan air.
10. Pastikan juga bahwa katup suntik A berada pada posisi atas dan katup suntik B berada pada posisi bawah.
11. Lalu coba dorong katup suntik A sampai bawah dan lihat apa yang terjadi, jika katup suntik B terdorong maka percobaan berhasil.

Jembatan Hidrolik ini hanya akan bekerja secara bersamaan jika terdapat tekanan yang diberikan pada suntik A. Jadi cara kerja jembatan ini yaitu dengan mendorong atau memberikan gaya / tekanan pada kedua suntikan A secara bersama-sama sehingga jembatan tersebut bisa terangkat secara bersama-sama juga.

Pada saat suntik A diberikan gaya secara bersamaan, maka tekanan akan menuju pada suntik B. Saat katup suntikan A ditekan menyebabkan air menekan katup suntikan B sehingga katup suntikan B naik. Hal ini disebabkan karena tekanan pada air akan diteruskan ke semua arah jika berada dalam ruang tertutup.  Sesuai dengan bunyi hukum pascal yaitu :

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

Berdasarkan hukum pascal diperoleh prinsip bahwa dengan memberikan gaya yang kecil akan dihasilkan gaya yang lebih besar.

Prinsip inilah yang dimanfaatkan pada peralatan teknik yang banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan misalnya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan rem hidrolik. Salah satunya adalah Jembatan Hidrolik ini.

Secara matematis hukum pascal dirumuskan sebagai berikut :

p1 = p2

F1:A1 = F2:A2

dengan :

P1,P2 = Tekanan (Pa atau N/m2)

F1,F2 = Gaya (N)

A1, A2 = Luas penampang (m2)

Pada saat suntik A diberi dorongan maka katup suntik B akan naik dan membuat jembatan terangkat, hal ini dikarenakan adanya kemampuan hukum torsi. Torsi sama dengan gaya pada gerak translasi (gerak lurus). Torsi menunjukan kemampuan sebuah gaya untuk membuat suntikan naik keatas. Jika penghisap diberi dorongan, maka suntikan akan terangkat diatas. Apabila kita beri gaya dorongan sejajar dengan lengan maka, lengan itu tidak akan terangkat. Prinsip inilah yang membuat jembatan dapat diangkat oleh suntik karena posisi lengan (jembatan) tidak sejajar dengan suntikan B, sehingga gerak rotasi dapat terjadi dengan dorongan dari suntikan A pada suntikan B. Secara matematis hukum torsi dapat dirumuskan sebagai berikut :

T = r . F

Maka dengan ini, tekanan pada suntikan A berperan sebagai hukum pascal yang menciptakan gaya (F) untuk terjadi gerak rotasi yang berperan sebagai hukum torsi pada katup suntikan B dengan jembatan sehingga jembatan dapat terangkat saat suntikan A diberi dorongan.