Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Pola Soal, Penerapan Dan Manfaat

Hukum Pascal – Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika. Hukum ini ditemukan dan diberi nama oleh orang yang melaksanakan ekperimen dan penelitian yakni Blaise Pascal. Dia melaksanakan eksperimen ihwal air dalam wadah dan menyatakan bahwa air akan keluar lebih deras dan mengalir lebih jauh lewat lubang pada wadah yang permukaan atasnya terbuka, dibandingkan dengan wadah yang permukaan atasnya ditutup. Hal ini terjadi alasannya tekanan air yang lebih besar terjadi pada wadah yang terbuka. Peristiwa ini juga dikenal dengan prinsip pascal.


Apa penyebab tekanan air pada wadah yang permukaan atasnya terbuka bisa lebih besar dibandingkan dengan wadah yang permukaan atasnya tertutup?


Penyebabnya ialah pada wadah tertutup hanya terdapat tekanan air yang bergantung dengan massa jenis air, kedalaman air dari permukaan, dan percepatan gravitasi.

Sedangkan pada wadah yang atasnya terbuka, selain dipengaruhi tekanan air, massa jenis air, kedalaman air dari permukaan, dan percepatan gravitasi, ada tekanan udara pada permukaan air yang menyebabkan air keluar lebih deras.

A. Bunyi Hukum Pascal

Hukum atau prinsip pascal berbunyi bahwa:
Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.
Hukum Pascal ialah bentuk penerapan dari sebuah konsep tekanan dalam suatu zat cair. Dalam kehidupan keseharian kita mungkin pernah menemui konsep pascal.

Salah satu misalnya ketika anda mengganti ban mobil, tentu anda membutuhkan alat untuk mengangkat kendaraan beroda empat dan alat tersebut ialah dongkrak hidrolik. Prinsip kerja dongkrak hidrolik ini ialah salah satu terapan dari Hukum Pascal.

Selain dongkrak, masih banyak alat khususnya di bidang otomotif yang menggunakan prinsip dan metode pascal yaitu; rem tangan hidrolik, dongkrak hidrolik, alat press hidrolik, tensimeter, dan rem piringan hidrolik.

B. Rumus Hukum Pascal

Formula prinsip pascal:
Persamaan rumus aturan pascal:
Jika ketika itu yang dikatahui ialah Jari-jari bejana, maka rumus aturan pascal yang dipakai adalah:
Jika ketika itu yang dikatahui ialah Diameter bejana, maka rumus aturan pascal yang dipakai adalah:
Keterangan:
  • P = tekanan (N/m2 atau dn/cm2)
  • F1 = gaya pada penampang 1 (N-newton)
  • F2 = gaya pada penampang 2 (N-newton)
  • A1 = luas penampang 1 (m2)
  • A2 = luas penampang 2 (m2)
  • D1 = diameter pada penampang 1 (m)
  • D2 = diameter pada penampang 2 (m)
  • R1 = jari-jari pada penampang 1 (m)
  • R2 = jari-jari pada penampang 2 (m)

Satuan:
  • 1 Pa = 1 N/m2 = 10-5 BAR = 0,99 X 10-5 atm = 0,752 x 10-2 mmHg atau torr = 0,145 x 10-3 lb/in2 (psi)
  • 1 torr = 1  mmHg
  • 1 atm = 1,013 x 105 N/m2

Rumus diatas didapatkan dari hasil ekperimen blaise pascal menggunakan ember tertutup yang pada sisinya diberi pengisap dengan luas penampang berbeda,  didalam ember diberi benda cair sebagai pengatur tekanan.

Dari rumus diatas sanggup disimpulkan bahwa gaya F2 dipengaruhi oleh luas masing-masing permukaan bejana.

Semakin besar permukaan bejana, maka gaya yang diciptakan juga lebih besar. Berikut Majelisguru.com berikan contoh soal aturan pascal dan jawabannya untuk kamu.

C. Contoh Soal Hukum Pascal


Contoh Soal ke1:
Sebuah pompa hidrolik alat pengangkat kendaraan beroda empat menggunakan luas penampang penghisap kecil 10 cm2 dan penghisap besar 50 cm2. Berapakah gaya yang harus diberikan sehingga bisa mengangkat sebuah kendaraan beroda empat 20.000 N?

Diketahui:
A1 = 10 cm2
A2 = 50 cm2
F2 = 20.000 N

Ditanya:
F1 = ?

Jawab:





Jadi, gaya (F1) yang harus diberikan untuk sanggup mengangkat kendaraan beroda empat yang mempunyai gaya 20.000N ialah 4.000N.

Contoh soal ke2:
Sebuah alat dongkrak hidrolik mempunyai diameter penampang kecil sebesar 2 cm dan diameter penampang besar 4 cm. Jika dongkrak tersebut mau digukana untuk mengangkat motor yang beratnya kendaraan beroda empat yang beratnya 10.000 newton. Berapakah gaya yang dipakai untuk mendongkrak kendaraan beroda empat tersebut?

Diketahui:
D1 = 2 cm
A2 = 4 cm
F2 = 10.000 N

Ditanya:
F1 =…?

Jawab:




Masing-masing ruas bisa disederhanakan terlebih dahulu, sama-sama dibagi 4



jadi, gaya yang diperlukan untuk mendongkrak kendaraan beroda empat sebesar 2.500 N.

D. Hukum Pascal Hidrolik

Blasie Pascal juga seorang fisikawan yang mendalami ilmu di bidang Hidrostatistika dan Hidrodinamika. Dia memutuskan cairan hidrolik sebagai prinsip kerja dan untuk pengganda gayanya pascal menggunakan cairan fluida.

Untuk menandakan percobaan, diambillah tong berisi air dan ditaruh pada sebuah daerah yang mempunyai ketinggian tertentu. Pada eksperimen ini dibuktikan bahwa:

Tekanan hidrostatis sama sekali tidak akan bergantung dan besar lengan berkuasa pada berat fluida, tetapi akan mempunyai kekerabatan yang bersahabat dengan batas ketinggian fluida.

Komponen yang tersedia dalam sistem hidrolik yaitu:

  • Pompa berfungsi sebagai pengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik.
  • Wadah berfungsi sebagai penampung volume fluida.
  • Katup mempunyai fungsi sebagai pengatur dan mengarahkan semua anutan fluida.
  • Akuator ialah hasil final dari prinsip pascal, yakni mengubah energi fluida menjadi energi mekanik kembali.
Dalam hal ini pascal bisa menandakan bahwa pemakaian fluida mempunyai sifat incompressible yang bisa dipakai untuk mengirim gaya dari satu titik ke titik lainnya selama jalur yang dilewati fluida sama. Metode ini menghasilkan gaya output yang sangat besar, meskipun gaya yang dipakai sangatlah kecil.

E. Penerapan Hukum Pascal

Berikut ini ialah alat-alat dari penerapan prinsip pascal yang sanggup kita temukan dalam kehidupan sehari-hari.

1. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak ialah alat yang sering dipakai untuk mengangkat kendaraan beroda empat ketika hendak mengganti ban atau untuk mengangkat beban berat lainnya.

Alat ini memanfaatkan 2 buah silinder kecil dan besar, kalau dongkrak hidrolik ini ditekan maka minyak yang ada dalam silinder kecil akan tertekan dan mengarah menuju silinder besar. Tekanan yang ada pada silinder besar ini sanggup memicu terjadinya gaya yang sanggup mengangkat benda berat.

Pada gambar dibawah ini ditunjukkan bagan kerja dongkrak hidrolik yang terdiri dari:

 Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Penerapan dan Manfaat
  • 2 ember atau silinder kecil dan besar yang saling berafiliasi dan terbuat dari materi yang kuat menyerupai besi.
  • Pompa atau penghisap kecil dan besar
  • Minyak pengisi bejana

2. Rem Hidrolik

Rem cakram hidrolik juga menerapkan aturan pascal untuk sanggup menghentikan laju kendaraan beroda empat dengan mudah. Cukup dengan memperlihatkan gaya kecil untuk mengurangi laju kendaraan, gaya tersebut akan diteruskan oleh minyak (fluida) lewat pipa penghubung (piston) sehingga memperlihatkan tekanan pada minyak didalamnya.

 Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Penerapan dan Manfaat

Tekanan pada minyak ini lalu akan direspon kedua piston yang bekerja sebagai pengatur, dan menggeser piringan logam sehingga sanggup menghentikan putaran roda kerena adanya ukiran pada piringan cakram.

3. Mesin Pengangkat Mobil Hidrolik


Mesin ini bisa kau temukan di daerah pembersihan kendaraan beroda empat untuk mengangkat kendaraan beroda empat dan memudahkan pembersihan mobil. Penerapan aturan pascal pada mesin pengangkat kendaraan beroda empat hidrolik ini mempunyai cara kerja yang sama dengan dongkrak hidrolik.

4. Pompa Ban Hidrolik

Tahukah kau kalau ada dua jenis pompa ban sepeda yakni pompa ban biasa dan pompa ban hidrolik. Akan terasa lebih ringan memompa ban dengan menggunakan pompa hidrolik dibanding pompa tanpa hidrolik, alasannya dengan hidrolik hanya diperlukan sedikit tenaga ketika memompa.

 Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Penerapan dan Manfaat

Kenapa begitu? Pompa hidrolik menggunakan energi kinetik yang berasal dari cairan, cairan tersebut akan dipompa ke sebuah kolom sehingga tekanan ini menghasilkan energi tekan. Pompa hidrolik memilikikemampuan untuk memindahkan energi mekanik dan mengubahnya menjad energi hidrolik.

5. Mesin Press Hidrolik

Alat selanjutnya yang menerapkan aturan pascal ialah mesin press hidrolik. Mesin ini mempunyai beberapa sistem tertutup berupa piston yang befungsi sebagai pompa.

 Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Penerapan dan Manfaat

Cara kerjanya yaitu pompa menekan penghisap kecil sehingga menghasilkan gaya tekan, lalu penghisap besar bergerak ke atas dan mendorong  (press) benda sehingga benda akan ter-press.

6. Alat Suntik


 Merupakan salah satu aturan yang ada dalam bidang ilmu fisika Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Soal, Penerapan dan Manfaat

Walaupun terkesan sederhana, ternyata alat suntik juga menerapkan prinsip aturan pascal. Agar cairan dalam suntikan sanggup keluar dan masuk kedalam tubuh, diperlukan gaya tekan untuk memompa cairan semoga gampang masuk kedalam tubuh. Kaprikornus kalau lihat alat suntik jangan takut, ingat aja prinsip pascal dan rumusnya.

F. Manfaat Hukum Pascal

Telah di bahas diatas bahwa alat-alat yang menerapkan prinsip aturan pascal sanggup memudahkan pekerjaan insan dalam kehidupan sehari-hari. selain itu, apa saja manfaat aturan pascal? Berikut ialah 4 manfaat tersebut:
  1. Memudahkan aktivitas insan terutama yang berafiliasi dengan benda-benda yang mempunyai beban berat.
  2. Mempermudah aktivitas produksi industri yang ada di dunia.
  3. Bisa dikombinasikan dengan banyak teknologi dan kebutuhan.
  4. Alat-alat yang menggunakan prinsip aturan pascal mempunyai potensi untuk terus dikembangkan.
Itu beliau suara aturan pascal, rumus dan pola soal serta penerapan aturan pascal dalam kehidupan sehari-hari. Semoga artikel ini sanggup menambah wawasan dan pengetahuan kita ihwal aturan pascal, dan membantu kita dalam menuntaskan soal-soal fisika terkait aturan pascal.
Sumber https://bacacoding.blogspot.com/