Hukum Pascal-Pengertian, Rumus, ContohSoal dan PenerapannyaA. Bagaimana Bunyi Hukum Pascal? Apakah kamu pernah melihat mobil yang dicuci di tempat pencucian kendaraan? Mobil tersebut akan diangkat dengan alat pengangkat yang disebut pompa hidrolik. Hebatnya pompatersebut dapat mengangkat mobil yang sangat berat padahal di dalam pompa tersebut hanyaberisi udara ataupun hanya berupa minyak. Nah, bagaimana penjelasan ilmiahnya? Ternyatasistem hidrolik yang diaplikasikan dalam pompa tersebut merupakan penerapan dari hukumPascal. Pompa hidrolik yang disebut di awal artikel tadi sesuai dengan pernyataan Blaise Pascal seorang ilmuwan asal Perancis. Dia menyebutkan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cairdalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. Hal ini merupakanbunyi dari hukum Pascal yang dikemukakan oleh Blaise Pascal. Bunyi Hukum Pascal Hukum Pascal menggambarkan sebuah hukum fisika fluida yang menjelaskanbahwadengan adanya tekanan yang diberikan pada fluida statis dalam ruang tertutup akan diteruskankesegala arah dengan tekanan yang sama kuat. Hukum Pascal ini diterapkan hanya pada fluida, danumumnya pada fluida cair. Apa itu fluida? Buat kamu yang belum tahu, fluida adalah zat yangmudah mengalir, contohnya seperti zat cair dan gas. B. Rumus Hukum Pascal Untuk memudahkan kamu memahami tentang rumus Pascal, coba perhatikan penggambaranmelalui system kerja pompa hidrolik berikut. Sistem Kerja Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik merupakan salah satu penerapan dari hukum Pascal, jika pada penampangdengan luas A1 diberi gaya dorong F1 maka akan dihasilkan tekanan P dengan dirumuskansebagai berikut: Menurut hukum Pascal tekanan P tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A2. Pada penampang A2 muncul gaya angkat F2 dengan tekanan: Secara matematis diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik sebagai berikut : F1/A1 = F2/A2 Atau : Keterangan: P : Tekanan dengan satuan n M2 F1 : Gaya pada penampang pertama (N) F2 : Gaya pada penampang kedua (N) A1 : Luas permukaan bidang pertama (m2) A2 : Luas permukaan bidang kedua (m2) C. Contoh Soal Hukum Pascal Contoh Soal 1 Pada pompa hidrolik terdapat dua luas penampang yang berbeda yaitu luas penampangkecil atau A1 dan luas penampang besar atau A2. Jika luas penampang kecil A1 sebesar 1cm2 akan diberi gaya yang kecil F1 sebesar 10Nsehingga menghasilkan tekanan P sebesar 10 Newton per cm persegi dengan luas penampangbesar 100 cm2. Pertanyaan : Berapa besar tekanan (F2) yang mampu dihasilkan pada luas penampang besar?
Penyelesaian Diketahui: A1 = 1 cm2 F1 = 10 N P1 = 10 N/cm2 A2 = 100 cm2 F2 = …? Pembahasan: Tekanan P dengan 10 Newton per sentimeter persegi akan diteruskan menuju luas penampang besar A2 misalnya 100 cm persegi, sehingga besar F2 adalah F1 dikali A2 dibagi A1atau 10 N dikali 100 cm persegi dibagi satu cm persegi maka didapatkan hasil 1000 N. Berdasarkan contoh tersebut dapat dilihat bahwa dengan memberikan gaya 10 Npada luaspenampang kecil mampu menghasilkan gaya 1000 N pada luas penampang besar. Contoh Soal 2 Sebuah pompa hidrolik memiliki luas penampang kecil sebesar 0,2 m2 dan penampangbesar 0,8 m2. Apabila pada penampang besar diberikan beban sebesar 500 N, berapakah gayaminimal yang harus diberikan pada penampang kecil agar beban tersebut dapat terangkat? Penyelesaian Diketahui: A1 = 0,2 m2 A2 = 0,8 m2 F2 = 500 N F1 = …? Dalam hukum Pascal F1/A1 = F2/A2 Jadi gaya minimal yang diberikan adalah sebesar 125 N. D. Alat yang Prinsip Kerjanya Berdasarkan Hukum Pascal Contoh penerapan hukum Pascal dapat kita lihat dari alat yang membantu kehidupansehari- hari manusia diantaranya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan rem hidrolik. Bagaimana aplikasi hukum pascal pada alat-alat tersebut? Berikut ulasan singkatnya:
1. Dongkrak Hidrolik Dongkrak Hidrolik (Freepik) Dongkrak hidrolik dipakai untuk mengangkat beban berat dengan gaya kecil yang diberikan. Pada dongkrak hidrolik terdapat 2 tabung yang memiliki ukuran berbeda, satu tabung berdiameter besar dan satunya berdiameter kecil, yang kemudian tabung tersebut diisi denganair. Lalu, setiap tabung juga dilengkapi dengan penghisap. Gaya atau tekanan yang diberikanpadapenghisap kecil nantinya akan diteruskan ke penghisap besar sehingga terciptalah gaya angkat keatas yang jauh lebih besar. Berdasarkan prinsip inilah dongkrak hidrolik tersebut mampu mengangkat beban berat, terutama dalam menahan mobil ketika hendak mengganti ban. 2. Alat Pengangkat Mobil (Pompa Hidrolik) Pompa Hidrolik Alat ini sering disebut alat pengangkat mobil atau pompa hidrolik, bagaimana prinsipkerjaalat ini? Jadi prinsip kerja pada alat ini memakai udara yang mempunyai tekanan tinggi, kemudian dimasukan ke salah satu dari dua keran terdapat pada alat tersebut. Udara akandimampatkan dalam suatu ruangan hingga menghasilkan tekanan yang besar. Tekanan besar tersebut lalu diteruskan oleh minyak ke penghisap yang memiliki ukuran lebih besar. Tekanantersebutlah yang akan menghasilkan gaya angkat yang sangat besar sehingga bisa digunakanuntuk mengangkat mobil. 3. Rem Hidrolik Rem Sepeda
Rem hidrolik bisa kita temukan di sepeda. Bagian pada rem hidrolik terdapat pada pedal rem, silinder master, sepatu jepit, dan minyak rem. Bagaimana prinsip hukum pascal pada alat remhidrolik? Saat rem ditekan, maka tekanan yang diberikan akan diteruskan oleh minyak remke arahsepatu sepit melalui silinder rem. Terdapat 4 buah silinder rem, yaitu di bagian di depan dandualainnya di bagian belakang. Sementara itu pada sepatu jepit, akan dihasilkan gaya gesek yang sangat besar, sehinggadapat menghentikan putaran dari roda sepeda. Hal ini karena luas penghisap silinder remyangmemiliki ukuran jauh lebih besar dibandingkan luas ukuran penghisap silinder master.