Hukum Pascal & Hukum Archimedes

Di dalam tekanan hidrostatika terdapat dua macam jenis hukum yaitu:

1. Hukum pascal
2. Hukum Archimedes

Tetapi pada kajian pustaka ini kami mencoba menjelaskan tentang hukum pascal. Sebagaiman kita ketahui bahwa bunyi dari hukum pascal itu sendiri adalah:

“ tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang atau wadah tertutup akan diteruskan ke segala arah yang sama besar atau sam kuat.”

Dengan prinsip hukum pascal didapatkan bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan gaya yang besar. Suatu cairan di dalam sebuah silinder yang dilengkapi dengan sebuah penghisap kepada mana kita dapat memakaikan sebuah tekanan luar p_o. Tekanan p di suatu titik P yang sebarang sejarak h di bawah permukaan yang sebelah atas dari cairan tersebut adalah:

p = po + pgh

Memperbesar tekanan luar sejumlah p_o yang sebarang (yang tak perlu kecil dibandingkan kepada p_o). Karena cairan secara virtual tidaklah termampatkan, maka massa jenis p di dalam persamaan-persamaan terdahulu pada dasarnya tetap konstan selam proses tersebut. Persamaan tersebut memperlihatkan bahwa sampai sejauh ini, perubahan tekanan p di sebarang titik P adalah sama dengan p_o. hasil ini dinyatakan oleh Blaise Pascal dan dinamakn dengan prinsip Pascal. Biasanya prinsip tersebut diberikan sebagai berikut. Tekanan yang dipakaikan pada suatu fluida diteruskan tanpa berkuarang besatnya kepada setiap bagian fluida dan dinding-dinding yang berisi fluida tersebut. Hasil ini adalah suatu konsekuensi yang perlu dari hukum-hukum mekanika fluida, dan bukan merupakan sebuah prinsip yang bebas.

Walaupun kita sering mengganggap cairan sebagai tak termampatkan, namun ternyata cairan tersebut adalah sedikit termampatkan. Ini berarti bahwa suatu perubahan tekanan yang dipakaikan kepada satu bagian cairan menjalar melalui cairan sebagi sebuah gelombang dengan laju bunyi di dalam cairan tersebut. Sekali gangguan telah lenyap dan kesetimbangan telah dihasilkan, maka didapatkan bahwa prinsip Pascal berlaku. Prinsip tersebut berlaku untuk gas-gas dengan sedikit komplikasi mengenai tafsiran yang disebabkan oleh perubahan volume yang besar yang dapat terjadi bila tekanan pada gas yang dibatasi diubah.

Prinsip Pascal secara kualitatif dinyatakan sebagai berikut. Dengan memberi gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar pada pengisap besar. Prinsip Pascal dimanfaatkan oleh banyak alat teknik yang sering kita temukan dalam keseharian. Salah satu diantaranya yaitu, dongkrak hidrolik.

Tekanan yang dikerjakan pada penghisap tekan diteruskan oleh air ke penghisap yang penampangnya lebih besar sehingga menghasilkan gaya angkat yang besar. Pada penghisap besar ini akan dihasilkan gaya angkat (gaya yang arahnya ke atas). Dongkrak hidrolik memiliki keuntungan karena dengan gaya tekan yang kecil kita dapat mengangkat yang berat. Jika anda menekan pengisap kecil (luas penampang + A₁) dengan F₁ tekana yang anda kerjakan adalah

P₁ = 

Tekanan ini diteruskan melalui air ke pengisap besar (luas penampang = A₂). Sesuai hukum pascal

P₁ = P₂

 = 

Dengan F₂ = gaya yang dihasilkan pada penghisap besar (N)

F₁ = gaya yang dihasilkan pada pengjisap kecil (N)

A₂ = luas penampang penghisap besar (m²)

A₁ = luas penampang penghisap kecil (m²)

5. ALAT DAN BAHAN

• Paralon
• Sterofoam/gabus putih
• Sandal
• Air
• Beban
• Kayu

6. CARA KERJA

1. Menyiapkan alat dongkrak hidrolik.
2. Menimbang beban.
3. Mengukur luas penampang besar dan luas penampang kecil.
4. Memberi air pada dongkrak hidrolik.
5. Memasnagkan/memasukkan sterofoam/gabus putih pada penampang besar.
6. Kemudian memberi beban di atasnya.
7. Lalu memberikan tekanan kepada penampang kecil berupa sandal atau memasukkan sandal kepada penampang kecil.
8. Mengamati apakah pada penampang besar beban yang diletakkan di atasnya akan terangkat.
9. Jika telah seleai memasukkan data pada table hasil pengamtan.

7. DATA HASIL PENGAMATAN

Beban	Luas penampang kecil	Luas penampang besar	F1	F2
50 gr	419,2 m2	565,2 m2	500 N	674,1 N

8. PERHITUNGAN

Mencari gaya/tekanan pada penampang kecil:

F₁ = m.g

Mencari gaya/tekanan pada penampang besar:

F₂ =   F₁

Mencari luas penampang:

L = 2rt

Dengan jari-jari dan tinggi:

• Yang kecil: 1,5 cm dan 44,5 cm.
• Yang besar: 2 cm dan 45 cm.

9. ANGGARAN BIAYA

• Alat dongkrak hidrolik (paralon) : Rp 37.000
• Rental : Rp 13.000

Credit : Perpustakaan