news-card-video
Jakarta
imsak
subuh
terbit
dzuhur
ashar
maghrib
isya

Mengenal Bunyi dan Rumus Hukum Pascal serta Contoh Soalnya

Kabar Harian
Menyajikan beragam informasi terbaru, terkini dan mengedukasi.
Konten dari Pengguna
18 Maret 2022 18:18 WIB
·
waktu baca 5 menit
comment
0
sosmed-whatsapp-white
copy-link-circle
more-vertical
Tulisan dari Kabar Harian tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
Seperti apa rumus hukum pascal dan bunyinya? Foto: Unsplash
zoom-in-whitePerbesar
Seperti apa rumus hukum pascal dan bunyinya? Foto: Unsplash
ADVERTISEMENT
Rumus Hukum Pascal sering ditemukan ketika mempelajari ilmu fisika untuk menyatakan tekanan oleh cairan di dalam wadah tertutup. Awal mulanya, hukum ini pertama kali ditemukan oleh Blaise Pascal, seorang ilmuwan asal Prancis sekaligus ahli filsafat dan teologi.
ADVERTISEMENT
Menurut buku Mechanical Sciences: Engineering Thermodynamics and Fluid karangan Akshoy Paul, rumus Hukum Pascal juga sering diterapkan dalam pembuatan mesin. Tidak heran hal ini juga yang menyebabkan Hukum Pascal sering diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
Lantas, bagaimana bentuk rumus Hukum Pascal, penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, serta contoh soalnya? Simak informasi lebih lengkapnya di bawah ini.

Rumus Hukum Pascal

Rumus Hukum Pascal dapat diterapkan untuk mengetahui tekanan dan gaya pada fluida. Foto: kumparan
Dalam buku Fisika SMA/MA Kelas XI karangan Goris Seran Daton, Hukum Pascal pertama kali ditemukan oleh Blaise Pascal. Hukum tersebut didapatkan melalui suatu percobaan sederhana.
Percobaan tersebut tentang air dan menyatakan bahwa air akan keluar lebih deras dan lebih jauh melewati lubang pada wadah yang permukaan atasnya terbuka.
Pada permukaan tertutup juga dikenal dengan istilah prinsip Pascal. Hal tersebut disebabkan karena tekanan air bisa menjadi lebih besar daripada wadah yang terbuka.
ADVERTISEMENT
Pernyataan tersebut juga didukung oleh rumus dan bunyi Hukum Pascal. Lantas, seperti apa bunyi Hukum Pascal dan apa rumusnya?
Bunyi Hukum Pascal
"Tekanan yang diberikan pada suatu zat cair di dalam suatu wadah, akan diteruskan ke segala arah dan sama besar."
Rumus Hukum Pascal
F1/A1 = F2/A2
Keterangan,
F1 = gaya pada penampang 1 (newton)
F2 = gaya pada penampang 2 (newton)
A1 = luas penampang 1 (m2)
A2 = luas penampang 2 (m2)

Penerapan Hukum Pascal

Rem hidrolik jadi salah satu contoh penerapan Hukum Pascal. Foto: Pixabay
Sebelumnya sudah dijelaskan bahwa penerapan Hukum Pascal sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari tanpa disadari. Biasanya hukum ini akan dimanfaatkan di dalam berbagai peralatan teknik yang membantu pekerjaan manusia, seperti dongkrak hidrolik, mesin hidrolik, dan lainnya.
ADVERTISEMENT
Untuk mengetahui informasi lebih jelasnya, berikut penerapan Hukum Pascal seperti yang dikutip dari buku Keterampilan Dasar Teknologi Otomotif untuk SMK/MAK Kelas X karangan Fathun, M.Pd.
1. Dongkrak hidrolik
Dongkrak hidrolik merupakan alat yang terdiri dari dua tabung dengan ukuran yang berbeda-beda. Ada luas penampang kecil dan luas penampang yang besar.
Cara kerja dari dongkrak hidrolik ini ketika luas penampang kecil diberikan gaya, maka akan menimbulkan tekanan yang akan diteruskan dan menimbulkan tekanan pada penampang besar.
Salah satu contohnya adalah seseorang yang mengganti ban mobil, bagian mobilnya harus diganjal terlebih dahulu agar tidak miring. Itulah pemanfaatkan dongkrak hidrolik yang menggunakan Hukum Pascal.
2. Rem hidrolik
Rem hidrolik menggunakan sistem kerja dari hukum kerja. Artinya, material yang digunakan berupa fluida atau cairan yang memiliki peran sebagai alat penyalur gaya pengereman dari pada pedal rem.
ADVERTISEMENT
Lantas, bagaimana cara kerja Hukum Pascal pada rem hidrolik? Menyadur laman resmi Daihatsu Indonesia, cara kerja rem hidrolik dengan melakukan gesekan antara ban dengan permukaan jalan.
Sistem kerjanya dimulai ketika seseorang menarik pedal rem yang terhubung untuk memberikan gaya pada piston di master silinder. Aktivitas tersebut membuat ruang depan piston menyempit dan saluran reservoir menutup.
Kemudian, fluida dari reservoir minyak rem akan mengalir menuju ruang tekanan melewari port kompensasi. Lalu, setelah tekanan fluida mencapai silinder roda, maka minyak rem yang penuh dengan tekanan akan membangkitan piston untuk menekan kampas rem ke roda yang berputar.
3. Pompa hidrolik
Pompa hidrolik adalah komponen yang berguna untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik. Biasanya alat ini dijumpai ketika sedang mengangkat benda-benda berat.
ADVERTISEMENT
Bagaimana cara kerja pompa hidrolik menggunakan Hukum Pascal? Mengutip buku Fisika yang diterbitkan oleh Tim Quadra, prinsip pompa hidrolik yang mengubah tenaga mekanik menjadi hidrolik memanfaatkan fluida yang ada di dalamnya.
Pada dasarnya, pompa hidrolik akan mulai bekerja ketika piston sudah tertarik. Dengan begitu, ruang dalam pompa bisa menjadi lebih luas. Semakin besar luas ruang dalam pompa, semakin kecil juga tekanannya.
Hal tersebut disebabkan karena tekanan udara jauh lebih tinggi daripada tekanan ruang pompa. Setelah piston di lepas, piston akan mendorong fluida. Tekanan besar yang diberikan fluida saat akan keluar yang memicu energi potensial.
Perlu diketahui, jika tidak ada energi potensial yang diberikan, energi mekanis tidak akan timbul dari sistem hidrolik tersebut.
ADVERTISEMENT
4. Mesin pengepres kapas
Dalam pengerjaannya, mesin pengepres kapas membutuhkan gaya tekan yang dihasilkan oleh pompa yang menekan penghisap kecil, sehingga penghisap besar akan bergerak ke atas untuk mendorong kapas. Kemudian, kapas pun akan mampet.
Jika melihat dari penjelasan di atas, bisa dilihat bahwa kinerja mesin pengepres kapas sesuai dengan Hukum Pascal yang berlaku. Itu karena mesin ini sama-sama memanfaatkan tekanan dan ruang yang luas.

Contoh Soal Hukum Pascal

Contoh soal Hukum Pascal. Foto: Unsplash
Untuk memahami lebih jelas tentang Hukum Pascal dan cara kerjanya. Berikut adalah beberapa contoh soal Hukum Pascal yang dilengkapi dengan cara penyelesaiannya.
1. Terdapat dua buah tabung yang berbeda, namun luas penampangnya saling berhubungan satu sama lain. Tabung ini diisi dengan air dan masing-masing permukaannya ditutup dengan pengisap.
ADVERTISEMENT
Luas pengisap A1 = 50 cm² sedangakan luas pengisap A2 adalah 250 cm². Apabila pada pngisap A1 diberi beban seberat 100 N. Berapakah besar gaya minimal yang harus bekerja pada pada A2 agar beban tersebut dapat diangkat?
Diketahui:
A1 = 50 cm²
A2 = 120 cm²
F1 = 100 N
Lantas, berapakah F2?
Jawab:
F1/A1 = F2/A2
100/50 = F2/100
F2 = 100 x 100/50
F2 = 200 N
Maka, gaya penampang pada F2 adalah 200 N.
2. Ada sebuah dongkrak hidrolik yang memiliki dua buah tabung. Tabung pertama memiliki luas penampang 5 cm², sedangkan luas penampang yang lainya adalah 20 cm². Jika tabung pertama diberi gaya sebesar 200 N. Berapa gaya yang dihasilkan pada tabung lain?
ADVERTISEMENT
Diketahui:
F1 = 200 N
A1 = 5 cm²
A2 = 20 cm²
Lantas, berapakah F2?
Jawab:
F1/A1 = F2/A2
200/5 = F2/20
F2 = 40 x 20
F2 = 800 N
Maka, gaya penampang pada F2 adalah 800 N.
(JA)