Hukum Pascal : Bunyi, Prinsip Penerapan, Rumus, dan Contoh Soalnya
Amongguru.com. Hukum Pascal merupakan hukum yang berbicara mengenai tekanan fluida (cairan) di dalam ruang tertutup. Konsepnya adalah tekanan yang diberikan pada fluida tersebut akan diteruskan ke segala arah.
Percobaan mengenai tekanan fluida tersebut pertama kali dilakukan oleh Blaise Pascal (1623–1662) yang kemudian hasil percobaannya dikenal dengan Hukum Pascal.
Prinsip Hukum Pascal, yaitu menciptakan daya yang besar dengan memberikan usaha sekecil mungkin. Dengan demikian, konsep Hukum Pascal lebih banyak digunakan di dalam berbagai industri, khususnya industri yang memerlukan daya besar.
Baca : Bunyi Hukum Archimedes, Prinsip Penerapan, Rumus, dan Contoh Soal
Dasar kerja Hukum Pascal, yaitu dengan memanfaatkan tekanan zat cair yang menekan ke segala arah. Zat cair dalam sebuah wadah yang diberi tekanan, akan meneruskan tekanan ke segala arah dengan besar yang sama.
Bunyi Hukum Pascal menyatakan bahwa :
“Tekanan yang diberikan pada zat cair di ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata.”
Rumus Hukum Pascal
Di dalam sebuah pompa hidrolik, terdapat dua luas penampang yang berbeda, yaitu luas penampang kecil (A1) dan luas penampang besar (A). Jika penampang dengan luas A1 diberi gaya dorong F1, maka akan dihasilkan tekanan P1.
Menurut hukum Pascal, tekanan P1 tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A2. Dengan demikian, pada penampang A akan muncul gaya angkat F2 dengan tekanan P2.
Secara matematis akan diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai berikut.
dengan :
- P1 dan P2 = tekanan (N/m2)
- F1 dan F2 = gaya yang diberikan (Newton)
- A1 dan A2 = luas penampang (m2)
Contoh Soal Hukum Pascal
Sebuah alat pengangkat mobil menggunakan luas penampang pengisap kecil 10 cm2 dan pengisap besar 50 cm2.
Berapakah gaya yang harus diberikan agar dapat mengangkat sebuah mobil dengan berat 20.000 N?
Pembahasan :
Diket :
A1 = 10 cm2
A2 = 50 cm2
F2 = 20.000 N
Dit : F1 = … ?
Jawab :
F1 = (F2/A2) x A1
F1 = 4.000 N
Jadi dapat disimpulkan bahwa dengan gaya 4.000 N dapat mengangkat sebuah mobil 20.000 N menggunakan konstruksi mesin pengangkat mobil tersebut.
Penerapan Hukum Pascal
Penerapan hukum Pascal banyak ditemukan pada pembuatan berbagai jenis mesin hidrolik. Beberapa peralatan yang menerapkan hukum Pascal, antara lain sebagai berikut.
1. Dongkrak Hidrolik
Dongkrak hidrolik terdiri atas dua tabung dengan ukuran berbeda. Masing-masing tabung diisi air dan ditutup rapat pada setiap permukaannya.
Salah satu bagian penting dari dongkrak hidrolik adalah piston. Piston akan mampu menghasilkan daya besar, meskipun tenaga yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alat tersebut relatif kecil.
Bengkel mobil banyak menggunakan dongkrak hidrolik untuk mengangkat mobil ke atas. Dengan demikian, mekanik akan lebih mudah melihat mesin pada bagian bawah atau untuk mengganti ban mobil.
2. Rem Hidrolik
Rem hidrolik (disebut juga rem cakram) biasanya menggunakan media cakram besi untuk melakukan pengereman,
Rem ini memiliki pipa hidrolik yang diisi minyak rem untuk membantu mengerem. Pada setiap ujung pipa terdapat dua piston, yaitu piston pedal dan piston cakram.
Piston pedal terletak didekat pedal rem, sedangkan piston cakram berfungsi untuk menghentikan laju cakram, sehingga pengereman dapat dilakukan.
3. Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik merupakan alat yang sering dijumpai untuk mengangkat benda-benda berat. Prinsip kerja pompa hidrolik adalah mengubah energi mekanik menjadi tenaga hidrolik dengan memanfaatkan fluida.
Sebuah sistem hidrolik tidak dapat dijalankan tanpa adanya sebuah pompa hidrolik. Pompa hidrolik menjadi komponen penting dalam sistem hidrolik.
Fungsi pompa hidrolik untuk mengubah mengubah energi mekanik menjadi tenaga hidrolik untuk menjalankan mesin hidrolik.
Demikian ulasan mengenai bunyi Hukum Pascal, prinsip penerapan, rumus, dan contoh soalnya. Semoga bermanfaat.