Hukum Pascal

Hukum Pascal dan Penerapannya

Tujuan pembelajaran :

1. Peserta didik dapat menerapkan konsep dan hukum Pascal
2. Peserta didik dapat melakukan percobaan hukum pascal

Prinsip Pascal

Percobaan Hukum Pascal :

Ambillah dua suntikan dan hubungkan dengan selang pada masing-masing ujungnya. Masukkan air yang diberikan pewarna (untuk memudahkan pengamatan) pada salah satu sisi suntikan. selanjutnya tekan salah satu sisi suntikan A dan perhatikan bagaimana kondisi suntikan B. 
selain melakukan percobaan di atas, kalian juga dapat mengamati video demonstrasi  percobaan Hukum Pascal dibawah ini. 

Berdasarkan hasil percobaan yang kalian telah lakukan atau pengamatan video demonstrasi di atas, apa yang dapat kalian simpulkan? Untuk memahami lebih jelas tentang demonstrasi di atas mari kita membahas konsep Hukum Pascal.

Konsep Hukum Pascal

Tekanan yang diberikan kepada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah, ini adalah prinsip Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa "tekanan yang diberikan pada suatu cairan pada bejana yang tertutup diteruskan ke setiap titik dalam fluida dan ke dinding bejana". 

Bila pada permukaan A1 diberi gaya F1 maka tekanan di A1 akan diteruskan sehingga cairan akan mendapat tambahan tekanan sebesar:

Ujung permukaan A2  juga akan mendapat penambahan tekanan yang sama sehingga gaya ke atas pada permukaan A2 adalah:

Dari dua persamaan pada masing-masing permukaan, dapat dituliskan secara matematis: 

keterangan :

P1  : Tekanan pada piston 1

P2  : Tekanan pada piston 2

F1  : Gaya pada piston 1

F2  : Gaya pada piston 2

A1  : Luas penampang piston 1

A2  : Luas penampang piston 2

Contoh Soal Penerapan Hukum Pascal

Di suatu bengkel alat pengangkat mobil hidrolik terdapat  luas penampangnya A₁= 5 cm² dan  A₂= 250 cm².  Mobil yang beratnya 5000 N diletakkan di piston besar, berapakah gaya minimal F₁ yang harus diberikan pada piston kecil agar mobil dapat terangkat?

Pembahasan:

perhatikan ilustrasi dibawah ini

Penerapan Hukum Pascal

Contoh alat yang menggunakan prinsip hukum pascal adalah dongkrak hidrolik, rem hidrolik, pompa hidrolik, dan kempa hidrolik.

Perhatikan uraian lebih lanjutnya pada pembahasan di bawah.

1.  Dongkrak Hidrolik
Dongkrak hidrolik merupakan sebuah alat yang diciptakan untuk memudahkan dan            meringankan pekerjaan manusia. Alat ini dibuat dengan menerapakan hukum Pascal.

Dongkrak hidrolik terdiri atas dua tabung dengan ukuran yang berbeda. Masing-masing tabung diisi oleh air dan ditutup rapat di setiap permukaannya. Salah satu bagian penting dari dongkrak hidrolik adalah piston. Piston mampu menghasilkan daya yang besar walaupun tenaga yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alatnya relatif kecil.

Bengkel mobil biasanya menggunakan dongkrak hidrolik untuk mengangkat mobil ke atas, sehingga mekaniknya lebih mudah untuk melihat mesin bagian bawah atau untuk mengganti ban mobil.

2.  Rem Hidrolik
Rem hidrolik biasa disebut sebagai rem cakram karena alat ini menggunakan media cakram besi untuk mengerem. Rem ini memiliki pipa hidrolik yang diisi dengan minyak rem untuk membantu melakukan pengereman.
 
Di setiap ujung pipa ini terdapat dua piston, yakni piston pedal dan juga piston cakram. Piston pedal adalah piston yang dekat dengan pedal rem sedangkan piston cakram adalah piston yang bekerja untuk menghentikan laju cakram sehingga pengereman dapat dilakukan

3.  Pompa Hidrolik
Prinsip kerja pompa hidrolik juga menggunakan hukum pascal. Tujuan dari        mesin pompa hidrolik digunakan untuk memudahkan manusia untuk mengangkat beban yang berat dengan tenaga yang kecil.

pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran (flow).

Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem              hidrolik. 

4.   Kempa Hidrolik
Kempa hidrolik merupakan contoh lain dari alat yang menggunakan hukum pascal. Kempa hidrolik  dapat digunakan untuk menumbuk biji-bijian yang akan diambil minyaknya. Kempa hidrolik biasanya juga digunakan untuk mencetak plat logam menjadi peralatan memasak seperti panci, piring, dan lain sebagainya

Sekian pembahasan mengenai prinsip dan penerapan dalam kehidupan sehari-hari, semoga bermanfaat!