Hukum Pascal : Rumus, Penerapan, Dan Contoh Soalnya Lengkap

Posted on

Hukum Pascal : Rumus, Penerapan, Dan Contoh Soalnya Lengkap

Hukum Pascal – Hukum pascal dinyatakan oleh seorang filsuf sekaligus ilmuwan Perancis, yaitu Blaise Pascal (1623-1662) yang menyatakan bahwa :

pengertian hukum pascal

“ Bila tekanan eksternal diberikan di sistem yang tertutup, maka tekanan yang ada di setiap titik ada fluida tersebut akan meningkat sebanding dengan tekanan eksternal yang diberikan.”

Hukum pascal tersebut menggambarkan bahwa setiap kenaikan tekanan yang terjadi di permukaan fluida, harus diteruskan ke segala arah pada fluida tersebut. hukum pascal ini hanya bisa diterapkan pada fluida, pada umumnya fluida cair.

Rumus Hukum Pascal

Rumus hukum pascal yang pada sistem yang tertutup disimpulkan dengan :

Supaya lebih sederhana formula tersebut bisa ditulis dengan

Seperti yang sudah kita ketahui bahwa tekanan merupakan gaya yang dibagi besar luasan penampangnya dengan (P = F/A), sehingga persamaan itu ditulis kembali dengan :

Atau

Besar keuntungan mekanis dari sistem fluida atau hidrolik yang menggunakan hukum pascal, bisa diketahui dari rasio gaya yang keluar yang dibagi dengan gaya yang diberikan.

Karena luasan pada penampang berbanding lurus dengan gaya, sehingga keuntungan mekanis juga bisa langsung diketahui dari rasio kedua luasan penampang tersebut.

Anda bisa melihat gambar mekanik hidrolik di atas. Karena cairan tidak bisa ditambahkan atau keluar dari sistem yang tertutup, maka volume cairan yang terdorong di bagian kiri akan mendorong piston atau silinder pejal di bagian kanan sebelah atas. Piston yang ada di sebelah kiri bergerak ke bawah, sejauh h1 dan piston yang sebelah kanan akan bergerak ke atas sejauh h2. Sesuai dengan hukum pascal, maka :

Baca Juga :   Rumus Gerak Parabola : Pengertian Dan Contoh Soalnya Lengkap

Sehingga

Penerapan Hukum Pascal

Hukum pascal banyak diterapkan untuk memudahkan pekerjaan yang dilakukan manusia. Salah satu contohnya yang paling sederhana, adalah pengungkit hidrolik. Pada pengungkit hidrolik ini ada sedikit gaya yang masuk yang diberikan untuk digunakan dalam menghasilkan gaya keluar yang lebih besar, dengan cara membuat luasan piston di bagian luar yang lebih besar daripada luasan piston yang bagian dalam. Dengan cara ini maka keuntungan mekanisnya yang diperoleh akan berlipat ganda, dan tergantung pada rasio perbedaan luasan piston. Contohnya bila luasan piston di bagian luar 20 kali lebih besar, dari piston yang ada di bagian dalam maka gaya yang keluar akan dikalikan dengan faktor 20. Sehingga bila gaya yang diberikan setara dengan 100 Kg, maka dapat mengangkat mobil sampai beratnya 2000 Kg atau 2 ton.

Contoh lainnya bisa dilihat pada rem hidrolik yang ada pada mobil. Pada saat pengemudia menginjak rem, maka tekanan pada silinder yang utama akan meningkat. Kenaikan tekanan ini akan diteruskan ke seluruh bagian fluida, yang ada di sepanjang sistem hidrolik sehingga silinder rem akan mendorong kanvas rem terhadap cakram yang menempel di roda mobil. Akibat gesekan diantara kanvas rem, dengan cakram yang akan menyebabkan laju mobil menjadi berkurang. Rem hidrolik ini disebut rem cakram, yang digunakan pula di sepeda motor. Fluida yang digunakan sebagai media penyalur tekanan adalah oli.

Bisa disebutkan bahwa semua sistem hidrolik memang menggunakan hukum pascal. Sistem hidrolik yang dipakai di semua kendaraan berat, mesing pengangkut, pabrik, dan seluruh peralatan yang memerlukan gaya yang besar, yang menggunakan sistem hidrolik. Karena keuntungan mekanisnya yang cukup tinggi, dan sistem kerjanya yang sederhana.

Baca Juga :   Momen Inersia - Pengertian, Rumus, Konsep dan Contoh Soalnya Lengkap

Contoh Soal

Sebuah pengungkit hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil. Udara bertekanan tinggi digunakan untuk menekan piston kecil yang memiliki jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima diteruskan oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang memiliki berat sebesar 13.300 N? Berapa tekanan yang dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi tersebut?

Pembahasan :

Dengan menggunakan rumus hukum Pascal  dapat dicari nilai gaya yang diperlukan:

Sehingga didapat:

= 1.480 N[/latex]

Kemudian, banyaknya tekanan udara yang dibutuhkan sebesar:

Besarnya tekanan yang diperlukan, hampir dua kali besar tekanan atmosfer.

Demikian pembahasan lengkap mengenai hukum pascal. Semoga dapat dipahami dan memberi manfaat.

Baca Juga :