Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Persamaan, dan Contoh Soalnya

Hukum Pascal

Kalimat.ID – Hukum Pascal – Sains merupakan ilmu yang secara umum mempelajari tentang semua gejala alam. Di dalam ilmu sains banyak sekali yang bisa dipelajari indonesia salah satunya adalah fisika.

Di dalam ilmu fisika akan bisa didapatkan banyak sekali materi yang membahas mengenai gejala-gejala alam, semisal: cahaya, gerak, bunyi, kalor, magnet, dan listrik. Semua gejala yang terdapat di dalam ilmu fisika ini semuanya berbentuk energi. Dan dapat disimpulkan jika fisika merupakan salah satu ilmu yang mempelajari secara menyeluruh tentang hubungan materi dan gerak.

Sebuah fenomena alam yang seringkali dihadapi oleh manusia salah satunya adalah hal yang berkaitan dengan fluida. Dimana fluida sendiri memiliki arti adalah sebuah set yang bisa dialirkan. Di dalam fluida pada beberapa zat yang mempengaruhinya seperti zat cair, udara dan juga gas yang sedang mengalir.

Sedangkan di dalam fenomena Fluida statis sangat memiliki kaitan dengan adanya tekanan hidrolis. Fluida statis juga dipengaruhi beberapa hukum yang sangat mempengaruhi dasar dari konsep tekanan hidrolis yang mempengaruhinya, yaitu hukum Pascal. Dimana hukum Pascal sejauh ini adalah hukum yang telah ditemukan oleh seorang ilmuwan yang berasal dari Perancis yang bernama Blaise Pascal.

Di dalam hukum fisika yang mempengaruhi Fluida statis memang sering dimanfaatkan oleh beberapa orang untuk menunjang kehidupannya salah satunya dengan menerapkan prinsip dari hukum Pascal. Untuk memperdalam ilmu dan juga pengetahuan mengenai hukum Pascal, berikut ini adalah gambaran secara lengkap mengenai pengertian dan beberapa contoh yang bisa diketahui oleh anda semua.

Pengertian dan Bunyi Hukum Pascal

Jika dilihat dari peranan zat cair yang berada di dalam sebuah wadah, tekanan zat cair yang terdapat di dasar wadah pastinya akan jauh lebih besar jika dibandingkan dengan tekanan zat cair yang berada di posisi atas. Karena selama ini semakin bawah, tekanan sebuah zat cair memang akan semakin besar. Dan diatas wadah tentu saja semakin keatas tekanannya akan semakin mengecil.

Pada sebuah titik yang memiliki kedalaman sama akan memiliki jumlah tekanan yang besarnya sama. Hal tersebut memang akan selalu berlaku pada setiap zat cair yang berada di dalam wadah dan bentuk wadahnya sama sekali tidak memiliki pengaruh.

Jika ditambahkan beberapa tekanan dari luar,dari adanya tekanan tersebut tentu saja pertambahan tekanan akan semakin menuju ke segala arah. Dapat disimpulkan,jika sebuah cair menerima tekanan dari luar maka jumlah tekanan yang akan terjadi nilainya dan menekan ke segala arah.

Dari pengertian tersebut maka bisa disimpulkan bunyi hukum pascal adalah hukum yang memberikan pernyataan jika tekanan yang diberlakukan pada zat cair dan terdapat di sebuah ruangan tertutup maka akan diteruskan menuju ke semua arah serta memiliki besar sama dan merata di segala arah.

Artinya jika terdapat tekanan yang sedang terjadi dalam sebuah wadah berisi zat cair maka besarannya akan sama ke segala tempat.

Persamaan Hukum Pascal

Hukum Pascal berkaitan erat dengan adanya fluida. Dimana fluida merupakan sebuah zat yang bisa mengalir. Dimana fluida sendiri merupakan sebuah Aspek penting yang selalu bisa dimanfaatkan untuk kebutuhan sehari-hari. Karena setiap waktu manusia minum, manfaatkan dan menggunakannya untuk semua kegiatan. Dimana fluida sendiri Memang berbentuk zat cair.

Fluida terbagi menjadi dua jenis yaitu fluida dinamis dan fluida statis. Fluida dinamis merupakan fluida yang bergerak bebas. Sedangkan Fluida statis merupakan fluida yang cenderung diam atau berada di posisi setimpang.

Di dalam fluida statis memang berkaitan erat dengan tekanan atau hidrolis. Dan dari setiap aktivitas yang berkaitan dengan fluida pastinya berhubungan langsung dengan tekanan yang terjadi pada setiap benda yang bersentuhan.

Tekanan yang dapat ditimbulkan dari aktivitas fluida pada sisi atas disebut dengan tekanan dalam. Dan dapat disimpulkan Jika total tekanan fluida yang terdapat pada kedalaman tertentu akan membuat tekanan yang lebih besar pada beberapa lapisan fluida di sekitarnya.

Jika terdapat sebuah fluida yang dilengkapi penghisap dan bisa bergerak akan mempengaruhi tekanan pada sebuah titik tertentu karena adanya berat fluida yang berada diatas permukaan air dan juga adanya gaya yang dihasilkan oleh penghisap.

Berdasarkan dengan hukum Pascal jika tekanan diberikan kepada zat cair yang berada di ruang tertutup akan menekan sama besar ke semua arah, maka dapat disimpulkan jika tekanan masuk pada sisi pengisap pertama akan memiliki tekanan yang sama pada sisi pengisap kedua.

Tekanan yang terjadi pada sebuah fluida dapat menghasilkan rumus: P = F : A
Sehingga dapat disimpulkan jika hukum Pascal jika ditulis dalam sebuah persamaan akan menjadi:

P1 = P2
F1 : A1 = F2 : A2
F1 = (D1 / D2)2 x F2

keterangan:
P = tekanan (pascal)
F = gaya (newton)
A = luas permukaan penampang (m2).
F1 / F2 = Gaya yang ada pada permukaan A dan atau B (Newton / N)
A1 / A2 = Luas permukaan dari A dan atau B (meter persegi / m2)
D1 / D2 = Diameter dari permukaan A dan atau B (meter / m)

Terdapat beberapa macam jenis satuan tekanan. Untuk menuliskan satuan SI tekanan yakni (N/m2). Satuan tekanan lain bisa dipakai yaitu atmosfer (atm). Satu atmosfer 101,325 kilopascal atau bisa dituliskan 14,70 lb/in2.

1 bar = 105 Pa
1 mb = 0.01 bar
1 atm = 101,325 kPa = 14,70 lb/in2
1 atm = 76 cm Hg = 1,01 x 105 Pa= 0,01 bar

Hukum Pascal Hidrolik

Hidraulika merupakan sebuah ilmu yang mempelajari secara lengkap tentang gerak dan keseimbangan yang terjadi di dalam zat cair. Hidraulika adalah ilmu yang mengkaji adanya arus zat cair yang terdapat di dalam pipa pipa serta pembuluh tertutup yang sifatnya tertentu.

Hidraulika merupakan kata yang diambil dari dari bahasa Yunani serta memiliki arti air. Dan dapat disimpulkan jika teknik hidraulika arti gerakan pengaturan dan pengendalian berbagai bentuk gaya yang disertai gerakan dari adanya tekanan sebuah zat cair. Semua sistem yang bekerja pada instalasi hidraulika di dalam fluida statis memang bekerja memakai prinsip hidraulika.

Prinsip Hukum Pascal

Prinsip hukum Pascal bisa dituangkan dalam sistem kerja dongkrak hidraulik. Dimana dongkrak hidraulik merupakan dua tabung yang saling berhubungan serta memiliki diameter berbeda ukuran. Di dalam dua tabung akan ditutup serta diisi dengan air.

Pada saat penggunaan dongkrak hidraulik, mobil akan diletakkan pada katup tabung yang memiliki diameter besar. Pada saat kita memberikan gaya pada sisi tabung yang memiliki diameter kecil maka tekanan akan semakin merata ke semua arah dan masuk ke tabung besar yang diatasnya ditaruh mobil.

Selain itu prinsip hukum Pascal digunakan dalam beberapa sistem kerja beberapa alat yang digunakan di dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini adalah alat yang menggunakan prinsip kerja hukum Pascal.

Prinsip Kerja Rem Hidrolik

Pada sistem kerja rem hidrolik sejauh ini memang memanfaatkan hukum Pascal dan juga gaya gesek. Dari tenaga gerak yang dihasilkan sebuah kendaraan akan dikenai tenaga gesek sehingga kendaraan tersebut bisa berhenti secara cepat. Kebanyakan rem hidrolik digunakan pada jenis mobil penumpang serta beberapa jenis truk pengangkat barang.

Prinsip kerja hukum Pascal yang bekerja pada rem hidrolik yaitu memberikan tekanan pada sisi piston kecil yang akan diteruskan pada piston besar sehingga akan mampu menahan gerak dari cakram yang terdapat di sisi pengereman mobil.

Cairan yang terdapat di dalam piston bisa memakai cairan apapun. Di dalam rem hidrolik kebanyakan memanfaatkan minyak rem karena bukan hanya sebagai pelumas piston tetapi juga sebagai minyak yang membuat sistem pengereman tidak macet.

Dengan tidak macet nya sebuah rem hidrolik, maka posisi rem akan kembali pada posisi awal pada saat rem dilepaskan oleh pengemudi. Alasan utama tidak menggunakan air di dalam sistem rem hidrolik adalah karena sifat dari air memang memicu terjadinya perkaratan.

Prinsip Kerja Pompa Hidrolik

Sistem hidrolik merupakan sebuah teknologi yang memanfaatkan fungsi dari zat cair yang biasanya memakai oli untuk digunakan sebagai gerakan putaran atau segaris. Hal tersebut memang mengacu pada prinsip Pascal yaitu jika sebuah zat cair dikenakan sebuah tekanan tertentu maka tekanan tersebut akan merambat menuju segala arah dan sama sekali tidak mengalami penambahan atau pengurangan kekuatannya.

Pompa hidrolik memakai kinetik Energi yang berasal dari daerah yang bekerja dan dipompakan pada sebuah kolom. Dimana energi itu akan mendapatkan pukulan tiba-tiba sehingga menjadi energi yang memiliki bentuk lain berupa tekanan. Di dalam pompa memang mengambil fungsi sebagai perubah energi mekanik sehingga akan berubah menjadi energi hidrolik.

Pada pompa hidrolik sistem kerjanya adalah menghisap oli yang berasal dari tangki hidrolik beserta mendorongnya pada sistem hidrolik yang berbentuk aliran. Pada kehidupan sehari-hari biasanya dipakai di dalam motor hidrolik serta aktuator.

Motor hidrolik memakai sistem transfer energi hidrolik dan merubahnya menjadi energi mekanik karena aliran oli yang terdapat di dalam sistem putaran akan dimanfaatkan untuk menggerakkan roda, pompa dan transmisinya.

Contoh Alat Yang Memakai Prinsip Hukum Pascal

Pada beberapa Penjelasan diatas memang sudah dibahas secara lengkap tentang penerapan hukum Pascal dari segi manfaat dan juga penggunaannya di beberapa mesin hidrolik. Mesin hidrolik sendiri merupakan mesin yang seringkali digunakan di dalam kegiatan industri.

Yang mana industri tersebut memang membutuhkan sebuah tenaga besar yang dipakai untuk mengangkat benda-benda ukuran besar. Berikut ini adalah merupakan jenis alat yang memakai prinsip hukum Pascal.

Dongkrak hidrolik

Dongkrak hidrolik merupakan salah satu alat yang di dibuat untuk meringankan sebuah pekerjaan manusia. Dimana prinsip kerja alat ini memang menggunakan prinsip dari hukum Pascal.

Di dalam dongkrak hidrolik terdapat dua tabung yang memiliki ukuran berbeda. Pada dua tabung akan ditutup rapat dan diisi air. Bagian penting dari dongkrak tersebut adalah piston dan hidrolik. Piston bekerja dan dapat menghasilkan daya besar meskipun tenaga yang dibutuhkan dalam pengoperasian alat nya memang sangatlah lebih kecil.

Biasanya dongkrak hidrolik dipakai di dalam bengkel mobil untuk mengangkat mobil ke atas dan lebih memudahkan para mekanik untuk membersihkan mesin dan mengganti ban.

Rem Hidrolik

Rem hidrolik merupakan rem yang lebih dikenal dengan nama rem cakram. Karena sistem pengereman memang memanfaatkan media cakram yang berupa besi untuk memperlambat dan menghentikan sebuah kendaraan. Di dalam rahim terdapat pipa hidrolik yang isinya merupakan minyak rem serta digunakan sebagai membantu dalam proses pengeriman.

Pada ujung pipa terdapat 2 piston yang berfungsi sebagai pedal dan cakram. Piston pedal merupakan piston yang sangat dekat dengan pedal rem dan piston cakram merupakan piston yang bekerja sebagai penghenti laju dari cakram yang membuat pengereman menjadi cepat bekerja.

Pompa Hidrolik

Prinsip kerja dari pompa hidrolik yaitu untuk memudahkan angkatan benda yang memiliki berat besar dengan hanya menggunakan tenaga kecil.
Dengan memanfaatkan pompa hidrolik maka kegiatan manusia seperti mengambil air di dalam tanah akan semakin mudah dengan hanya mengandalkan tekanan pada pipa yang ditanamkan ke dalam tanah.

Kempa hidrolik

Kempa hidorlik merupakan alat yang juga menggunakan prinsip kerja hukum Pascal. Dimana dalam tempe terdapat beberapa hal yang berkaitan langsung dengan proses menumbuhkan biji-bijian bertujuan untuk mengambil minyak. Pada kempa hidrolik banyak juga alat yang saat ini bisa memanfaatkan sistem kerjanya yaitu dengan pembuatan plat logam.

Contoh Soal Pascal

1. Sebuah bejana berhubungan dipakai dalam mengangkat beban. Dimana beban 1000 kg akan diletakkan pada sebuah penampang dengan besar 2000 cm2. Hitung gaya di bejana kecil 10 cm2 supaya beban dapat terangkat?

Pembahasan:
g = konstanta gravitasi = 10 m/s2
F2 = m x g = 1000 . 10 = 10.000 N
A2 = 2000 cm2
A1 = 10 cm2

Masukkan rumus: (F1/A1) = (F2/A2)
F1 = A1 x (F2/A2)
F1 = 10 cm2 x (10.000 N/2000cm2)
F1 = 10 x 5 N
F1 = 50 N

2. Luas dari penampang dongkrak hidrolik yakni 0,04 m2 dan 0,10 m2. Saat gaya masukan yang dikenakan pada dogkrak sebesar 5 Newton, hitunglah gaya keluaran maksimum dari dongkrak tersebut ?

Pembahasan:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5 N

Masukkan rumus: F1/A1 = F2/A2
5/0,04 = F2/0,10
125 = F2/0,10
F2 = (125)(0,10) = 12,5 N

3. Diketahui jari-jari dari penampang kecil pada dongkrak hidrolik yakni 2 cm. Dan jari-jari dari penampang besar yakni 25 cm. Hitunglah gaya yang bekerja di penampang kecil supaya mobil yang memiliki massa 2000 kg dapat terangkat!

Pembahasan:
Setarakan dulu satuannya, sehingga menjadi:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14) (0,02) 2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14) (0,25) 2 = 0,19625 m2
F2 = w = m g = (2000) x (9,8 m/s2) = 19600 N

Masukkan rumus: F1/A1 = F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/0,001256 = 99.872,6
F1 = 125,44 N

4. Tekanan maksimum yang terjadi pada dongkrak hidrolik yakni 10 atm. Hitungkah massa maksimum (kg) saat diameter keluaran sebesar 20 cm!

Pembahasan:
1 atm = 1,013 x 105 N/m2
p ukur = 10 atm = (10) (1,013 x 105 N/m2) = 10,13 x 105 N/m2
F1 = 10,13 x 105 N/m2
A1 = 1 m2
A2 = (3,14)(0,10 m)2 = 0,0314 m2

Masukkan rumus: p = F/A
F1/A1 = F2/A2
1013000/1 = F2/0,0314
1.013.000 = F2/0,0314
F2 = 31.808 N

Massa maksimum: w = m g
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg

Demikianlah ulasan lengkap mengenai Hukum Pascal yang bisa anda pelajari. Semoga dengan semua hal yang sudah dipelajari tersebut dapat menambah ilmu dan pengalaman khususnya bagi Anda yang saat ini sedang memperdalam pengetahuan di bidang sains.