Hukum Pascal -

Hukum Pascal dinyatakan oleh seorang filsuf sekaligus ilmuwan Prancis, Blaise Pascal (1623-1662) menyatakan bahwa:

“Jika tekanan eksternal diberikan pada tata cara tertutup, tekanan pada setiap titik pada fluida tersebut akan berkembangsebanding dgn tekanan eksternal yg diberikan.”

Hukum Pascal ini menggambarkan bahwa setiap peningkatan tekanan pada permukaan fluida, harus diteruskan ke segala arah fluida tersebut. Hukum pascal hanya dapat dipraktekkan pada fluida, biasanya fluida cair.

Lihat pula materi Sosiologiku.com yang lain:

Kesetimbangan Benda Tegar

Hukum Newton

Daftar Isi

Rumus Hukum Pascal

Rumus hukum Pascal dlm sistem tertutup dapat disimpulkan dengan:

$P_ keluar = P_ masuk$

Agar lebih simpel, formula diatas ditulis dgn $P_1 = P2$

Seperti yg telah kita tahu bahwa tekanan yakni gaya dibagi besar luasan penampangnya (P = F/A), maka persamaan diatas dapat ditulis kembali selaku berikut:

$\frac F_2 A_2 = \frac F_1 A_1$

Atau

$\frac F_2 F_1 = \frac A_1 A_2$

Besarnya keuntungan mekanis dr tata cara fluida/hidrolik yg memakai aturan Pascal mampu diketahui dr rasio gaya yg keluar dibagi gaya yg diberikan.

$keuntungan mekanis = \frac F_2 F_1$

Karena luasan penampang berbanding lurus dgn gaya, maka laba mekanis pula mampu pribadi dimengerti dr rasio kedua luasan penampang.

hukum pascal pada hidrolik

Perhatikan gambar mekanisme hidrolik diatas. Karena cairan tak mampu disertakan ataupun keluar dr sistem tertutup, maka volume cairan yg terdorong di sebelah kiri akan mendorong piston (silinder pejal) di sebelah kanan ke arah atas. Piston di sebelah kiri bergerak ke bawah sejauh h₁ & piston sebelah kanan bergerak ke atas sejauh h₂. Sesuai hukum Pascal, maka:

$A_2h_2 = A_1h_1$

Sehingga,

$\frac A_2 A_1 = \frac h_1 h_2$

Penerapan Hukum Pascal

Hukum Pascal banyak diterapkan untuk memudahkan pekerjaan manusia. Salah satu pola yg paling sederhana adalah pengungkit hidrolik. Pada pengungkit hidrolik, sedikit gaya masuk yg diberikan dipakai untuk menghasilkan gaya keluar yg lebih besar dgn cara menciptakan luasan piston pecahan luar lebih besar dibandingkan dengan luasan piston kepingan dalam. Dengan cara ini, laba mekanis yg didapatkan akan berlipat ganda tergantung rasio perbedaan luasan piston. Sebagai teladan, jikalau luasan piston luar 20 kali lebih besar dibandingkan dengan piston cuilan dalam, maka gaya yg keluar dikalikan dgn faktor 20; sehingga jikalau gaya yg diberikan setara dgn 100 kg, maka dapat mengangkat mobil hingga seberat 2000 kg atau 2 ton.

Tata Surya

penerapan hukum pascal pada rem hidrolik

Contoh yang lain adalah rem hidrolik pada kendaraan beroda empat mirip yg dapat dilihat pada gambar dibawah. Tatkala pengemudi menginjak pedal rem, tekanan pada silinder utama akan meningkat. Kenaikan tekanan ini akan diteruskan keseluruh belahan fluida di sepanjang metode hidrolik sehingga silinder rem akan mendorong kanvas rem terhadap cakramyang melekat pada roda mobil. Akibat ukiran antara kanvas rem dgn cakram akan mengakibatkan laju mobil menyusut. Rem hidrolik seperti ini biasa disebut rem cakram & digunakan pula di sepeda motor. Fluida yg dipakai sebagai media penyalur tekanan yakni oli.

rem hidrolik contoh

Dapat dikatakan bahwa semua tata cara hidrolik menggunakan hukum Pascal. Sistem hidrolik dipakai di seluruh kendaraan berat, mesin pengangkut, pabrik-pabrik, & semua peralatan yg membutuhkan gaya yg besar memakai tata cara hidrolik karena keuntungan mekanisnya yg cukup tinggi & sistem kerjanya yg sederhana.

Contoh Soal Hukum Pascal

Contoh Soal 1

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

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus aturan Pascal $F_2/A_2 = F_1A_1$ mampu dicari nilai gaya yg diperlukan:

$F_1 = (\frac A_1 A_2 )F_2$

Sehingga didapat:

$F_1 = \frac \pi (5 \times 10^ -2 m)^2 \pi (`5 \times 10^ -2 m)^2 (13.300 N)$

$F_1 = \frac 25 225 (13.300 N)$ = 1.480 N[/latex]

Kemudian, banyaknya tekanan udara yg diperlukan sebesar:

$P_1 = \frac F_1 A_1 = \frac 1.480N \pi (15 \times 10^ -2 m)^2$
$P_1 = 188.000 Pa$

Besarnya tekanan yg dibutuhkan, hampir dua kali besar tekanan atmosfer.

Contoh Soal 2

Sebuah pengungkit hidrolik mempunyai piston masuk (utama) dgn diameter 1 cm & silinder luar dgn diameter 6 cm. Tentukan gaya yg dikeluarkan oleh silinder luar tatkala diberikan gaya sebesar 10 N pada silinder masuk. Jika piston masuk bergerak sejauh 4 cm, seberapa jauh piston luar bergerak?

Mikrometer Sekrup

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus aturan Pascal $F_2/A_2 = F_1A_1$ mampu dicari nilai gaya yg dihasilkan:

$F_2 = (\frac A_2 A_1 )F_1$