RumusHitung.Com

Hukum Pascal – Ketika belajar fluida berupa air, kita mengenal bahwa salah satu sifat dari partikel-partikel zat cair adalah senantiasa bergerak bebas. Perhatikan gambar di samping. Gambar tersebut memperlihatkan bahwa ketika pengisap pada pompa paskal diberi tekanan, air akan memancar keluar dari setiap lubang di sekeliling bola pascal ke segala arah dengan kekuatan yang sama. Percobaan seperti gambar tersebut pertama kali dilakukan oleh seorang ilmuwa kelahiran Clemont-Ferrant bernama Blaise Pascal. Berdasarkan percobaan tersebut ia kemudian pada tahun 1652 mengeluarkan sebuah hukum yang disebut hukum pascal. Hukum ini berbunyi

“Gaya yang bekerja pada zat cair dalam ruang tertutup, tekanannya aka diteruskan oleh zat cair itu ke segalah arah dan sama besar.”

Penerapan Hukum Pascal

Dalam kehidupan sehari-hari, banyak aplikasi dari hukum pascal salah satunya adalah pada pembuatan dongkrak hidrolik maupun pompa hidrolik. Untuk lebih memahami aplikasi hukum pascal pada alat ini sobat bisa menyimak gambar di bawah ini

Pada gambar tersebut terdapat 2 buah bejana berisi zat cair yang saling berhubungan dengan luas penampang yang berbeda-beda. Jika pada bejana I mendapat gaya sebesar F₁, tekanan permukaan pada tabung tersebut adalah P = F₁/A₁.  Berdasarkan prinsip hukum pascal, maka tekanan pada zat cair tersebut akan diteruskan ke segala arah. Akibatnya, pada penghisap 2 akan bekerja gaya ke atas yang besarnya sama yaitu P. Tekanan tersebut nilainya sama dengan gaya oleh pada pengisap 2 (F₂) dibagi dengan penampang alas tabung 2 (A₂). Berlaku

Keterangan
F₁ = gaya pada tabung pertama
F₂ = gaya pada tabung kedua
A₁ = luas penampang tabung pertama
A₂ = luas penampang tabung kedua

Contoh Soal Hukum Pascal

Ada dua buah tabung yang berbeda luas penampangnya saling berhubungan satu sama lain. Tabung ini diisi dengan air dan masing-masing permukaan tabung ditutup dengan pengisap. Luas pengisap A₁ = 50 cm² sedangakan luas pengisap  A₂ adalah 250 cm². Apabila pada pngisap A₁ diberi beban seberat 100 N. Berpakah besar gaya minimal yang harus bekerja pada pada A₂ agar beban tersebut dapat diangkat?

Jawab

Diketahui
A₁ = 50 cm²
A₂ = 250 cm²
F₁ = 100 N
Ditanya F₂ = … ?
Jawab
F₁/A₁ = F₂/A₂
100/50 = F₂/100
F2 = 100. 100 /50 = 200 N

Mesing pengankat mobil hidrolik pada gambar disamping memiliki luas penampang masing-masing 10 cm2 dan 100 cm2. Pada pengisap kecil diberi gaya 500 N maka berapa berat beban maksimal yang dapat diangkat pada pengisap besar?

Diketahui
A1 = 10 cm2
A2 = 100 cm2
F1 = 500 N
Ditanya F2 = …?
Jawab
F2 = A2/A1 x F1
F2 = 100/10 x 500 = 5000 N

Dalam praktek penerapannya selain digunakan pada dongkrak dan pompa hidrolik hukum pascal juga diterpakan pada bebagai alat-alat teknik seperti

1. Mesin Pengepres Hidrolik
Mesin ini berfungsi untuk mengepres bahan atau materi tertentu bisa berupa bahan baku makanan, kertas, karet, kain, bahkan sampah. Mesin pengepres hidrolik sangat beragam tinggal sesuai dengan kebutuhan penggunanya.

2. Rem Piringan Hidrolik
Rem hidrolik sangat luas penggunaannya. Hampir semua kendaraan transportasi bermesin menggunakan rem hidrolik. Rem ini memanfaatkan hukum pascal sehingga untuk melakukan pengereman (menjepit as dengan kampas rem) bisa dilakukan dengan gaya yang relatif kecil tapi tetap bisa menghasilkan gaya yang besar untuk melakukan pengereman.

3. Mesin Pemotong Hidrolik
Beberapa mesin potong menggunakan sistem hidrolik yang memanfaatkan prinsip hukum pascal.

Latihan Soal

Sebuah dongkrak hidrolik terdiri dari dua pipa berbentuk tabung (alas lingkaran). Jari-jari pipa kecil adalah A dan jari-jari pipa besar adalah 7A. Jika pengisap pada pipa besar diletakkan beban seberat 1500 N berapa gaya minimum yang harus diberikan pada pengisap kecil akan benda tersebut dapat terangkat?
Silahkan dicoba dengan menggunakan rumus hukum pascal di atas. 😀