LENSA

.    Hukum Pascal

Pernahkah kamu melihat mobil yang dicuci di tempat pencucian kendaraan? Mobil di tempat pencucian kendaraan akan diangkat dengan menggunakan alat pengangkat yang disebut pompa hidrolik . (Gambar 7.12) untuk membantu pencuci mobil menjangkau semua bagian mobil yang akan dibersihkan.

Sumber: Dok. Kemdikbud

Pompa Hidrolik Pengangkat Mobil

Bagaimana alat pengangkat tersebut dapat mengangkat mobil yang sangat berat padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi udara atau dapat berupa minyak? Kamu penasaran bukan dengan hal tersebut?

Agar memahami prinsip kerja pompa hidrolik tersebut, ayo lakukan aktivitas berikut!

TUJUAN KEGIATAN :Simulasi Prinsip Kerja Pompa Hidrolik

  Apa yang kamu perlukan?

1.Selang  plastik  kecil sekitar  50 cm

2. buah alat  suntik dua buah, 1 ukuran besar, 1 ukuran kecil

3.Papan tripleks atau karton ukuran 25 × 35 cm

4.Pewarna makanan

  Yang harus kamu lakukan adalah:

Buatlah  alat  sederhana  yang memiliki prinsip kerja seperti  pompa hidrolik dengan  merangkaikan selang plastik pada dua alat suntik yang berbeda luas penampang silindernya.

Rangkai alat suntik tersebut, seperti Gambar berikut ini!

                                  Sumber: sukasains.com

Gambar 7.13 Model Percobaan Pascal

2. Rancanglah alat tersebut sebaik mungkin!

3. Isilah selang plastik dengan air sampai penuh, kemudian berilah pewarna makanan pada air yang ada dalam selang tersebut!

4. Doronglah  pengisap  alat  suntik  kecil,  lalu  amati  yang  terjadi pada pengisap alat suntik       besar.

5. Amati pula aliran air berpewarna makanan yang ada dalam selang!

6. Letakkan beban pada pengisap alat suntik besar, lalu doronglah pengisap alat suntik Apakah yang akan terjadi?Catatlah dalam buku kerja kalian!

7. Ulangi kegiatan tersebut dengan cara menempatkan beban

di pengisap  kecil  dan  dengan memberikan dorongan pada pengisap  besar. 

8. Bandingkan besar dorongan (gaya) yang kamu berikan, ketika mendorong pengisap alat suntik kecil dan pengisap alat suntik besar.

9.Dokumentasikan kegiatan kalian dengan merekam langsung dengan HP

 Apa yang perlu kamu diskusikan?

Bagaimanakah  dorongan (gaya)  yang  kamu  berikan  ketika  beban  diletakkan pada pengisap  besar  dan  ketika  beban  diletakkan pada  pengisap kecil? Mana yang memerlukan dorongan lebih mudah?

Jelaskan Mengapa begitu?

 Apa yang dapat kamu simpulkan?

Berdasarkan percobaan dan diskusi yang telah kamu lakukan, apa yang dapat kalian simpulkan?

Gejala yang dapat kalian amati pada kegiatan di atas menunjukkan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama. Hal ini merupakan bunyi dari hukum Pascal yang dikemukakan oleh Blaise Pascal  (16231662).Blaise Pascal yang lahir pada 19 Juni 1623 adalah seorang ahli  matematika  dan  geometri  yang juga  mendalami ilmu  filsafat dan agama. Meskipun tidak menempuh pendidikan yang resmi, pada usia 12 tahun Pascal berhasil menciptakan mesin penghitung yang membantu pekerjaan ayahnya sebagai petugas penarik pajak.

Sepanjang hidupnya banyak penemuan yang ia publikasikan terutama pada bidang matematika. Selain itu, Pascal juga banyak melahirkan karya-karya dalam bidang fisika hidrodinamika dan hidrostatika, salahsatunya adalah hukum Pascal.

Perhatikan Gambar berikut ini yang merupakan penerapan hukum Pascal pada pompa hidrolik!

Jika pada penampang dengan luas A1 diberi gaya dorong F, maka akan dihasilkan tekanan p dapat dirumuskan : =p1=F/A 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=p2. xA 2 dengan tekanan: F2/A2 Secara matematis diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik sebagai berikut.

F1/A1 =F2/A2   atau

F2 = (A2/A1) x F1,dengan

F2= besarnya gaya angkat di penampang tabung 2,

F1= gaya yang diperikan pada penampang tabung 1

A1= luas penampang tabung 1

A2 = luas penampang tabung 2

Jika A2 lebih besar dari A1 maka akan diperoleh gaya angkat F2 yang lebih besar dari F1. Ini merupakan prinsip kerja dari pompa hidrolik.Apakah kamu sudah mampu menjawab mengapa pompa hidrolik mampu mengangkat motor atau mobil yang sangat berat dengan menggunakan gaya yang kecil padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi udara atau dapat berupa minyak?

CONTOH MASALAH

Luas penampang tabung kecil (A1) dan luas penampang tabung  besar (A₂). Perhatikan Gambar di bawah ini!

   

Luas penampang kecil (A1) misalnya 1 cm2 akan diberi gaya yang kecil (F) misalnya 10 N, sehingga menghasilkan tekanan (p) sebesar 10 N/cm. Tekanan p (10 N/cm) akan diteruskan menuju luas penampang besar (A )

Dari masalah tersebut kita tahu bahwa penampang silinder kecil A1 = 1 cm² ,

Jika gaya yang bekerja pada penampang kecil sebesar 10 N,dan Luas penampang silinder besar = 1000 cm²,maka gaya yang dihasilkan pada penampang besar menjadi sebesar :

F2= (A2/A1)x F1,atau sebesar

    = 1000/10) x 10

    = 1000 N

Sehingga dari contoh tersebut dapat dilihat bahwa dengan memberikan gaya 10 N pada luas penampang kecil mampu menghasilkan gaya 1.000 N pada luas penampang besar. Berdasarkan prinsip inilah maka  pompa hidrolik tersebut akan bisa mengangkat  motor atau mobil yang cukup berat.

TUGAS

Masih banyak alat dalam kehidupan sehari-hari yang  menggunakan prinsip dari hukum Pascal. Bersama kelompokmu coba cari tahu alat apa saja yang menggunakan prinsip hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari! Cari tahu juga bagaimana mekanisme kerjanya! CATAT DAN LAPORKAN KEPADA GURU DALAM SEBUAH BUKU KERJA!