Hukum pascal merupakan salah satu materi dalam pelajaran fisika yang mempelajari tentang tekanan pada zat cair. Hukum ini merupakan salah satu hukum dalam ilmu fisika yang berlaku dalam fluida statis.
Penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari meliputi banyak hal. Sebagai contoh pada dongkrak maupun rem hidrolik. Hukum pascal ini berguna untuk mengukur tekanan pada suatu zat cair. Apabila Sedulur ingin mengetahui lebih jauh mengenai hukum ini, simak artikel berikut, ya!
BACA JUGA: Hukum Hooke: Pengertian, Bunyi, Aplikasi, Rumus & Contohnya
1. Pengertian
Hukum pascal adalah hukum pada ilmu fisika yang berlaku dalam fluida statis dan digunakan untuk mengukur tekanan pada zat cair. Hukum Pascal hidrolik berawal dari pengamatan pada cairan yang dalam keadaan diam memiliki jumlah tekanan yang sama dan diterapkan di semua titik yang berada pada ketinggian yang sama.
Tekanan bukanlah besaran vektor, oleh karena itu, tidak dapat diberikan arah dari manapun. Sebagai gambaran, jika fluida adalah batang horizontal dengan penampang yang seragam dan berada dalam keadaan setimbang, maka akan ada gaya yang sama dan seimbang pada kedua ujungnya.
Namun, jika gaya yang tidak sama bekerja pada batang horizontal tersebut, maka, cairan akan mengalir dan memiliki beberapa gaya total yang bekerja padanya. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa cairan yang tidak mengalir, pasti akan memiliki tekanan yang sama yang bekerja padanya di semua titik.
2. Sejarah
Penemuan Hukum Pascal dimulai saat Blaise Pascal menulis buku kecil tentang kerucut pada umur 16 tahun. Setelah itu, ia menciptakan kalkulator digital pertama di dunia pada umur 28 tahun.
Pada pada tahun 1653, Blaise Pascal menerbitkan sebuah risalah “Experiences nouvelles touchant le vide” atau New Experiments with the Vacuum yang berarti percobaan baru dengan vacuum. Ia menjelaskan mengenai aturan dasar, bahwa derajat variasi cairan (liquid) bisa didukung oleh tekanan udara.
Karena kondisi kesehatan yang kian memburuk, Pascal akhirnya melakukan banyak eksperimen untuk meringankan rasa sakitnya. Ia bahkan mengulangi percobaan Torricelli yang pada akhirnya menemukan hukum tekanan dalam zat cair yang dikenal sebagai “Hukum Pascal”
BACA JUGA: Hukum Ohm: Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soalnya
3. Bunyi
Hukum Pascal berbunyi bahwa “Tekanan yang diberikan pada fluida dalam wadah tertutup diteruskan secara merata ke semua titik dalam fluida dan bekerja ke semua arah pada wadahnya.”
Dengan kata lain, tekanan pada suatu titik dalam fluida yang diam adalah sama ke segala arah dan tekanan tersebut akan sama pada semua bidang yang melalui suatu titik tertentu.
4. Rumus
Rumus hukum pascal dapat direpresentasi secara matematis menjadi sebagai berikut:
F = P x A sehingga P = F/A
dengan demikian Hukum Pascal dapat ditulis sebagai
P1 = P2
F1/A1 = F2/A2
Keterangan:
P: besarnya tekanan (N/m²)
A: luas penampang (m²)
F: besarnya gaya (N)
BACA JUGA: Konsep Hukum Newton: Bunyi, Rumus, & Contoh Penerapannya
5. Penerapan hukum Pascal
Alat yang menggunakan hukum pascal contohnya adalah lift hidrolik, dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan sistem hidrolik pada pesawat.
Untuk lebih jelasnya, berikut adalah penerapan hukum pascal pada benda-benda di atas.
1. Lift hidrolik
Lift hidrolik didasarkan pada prinsip transmisi tekanan yang sama ke seluruh cairan. Silinder sempit (A) dihubungkan ke silinder yang lebih lebar (B) yang dilengkapi dengan piston kedap udara yang diisi dengan cairan yang tidak dapat dimampatkan.
Ketika tekanan dari piston A diteruskan ke piston B, piston B akan mampu mengangkat benda berat seperti mesin besar maupun kendaraan. Teknologi lift hidrolik ini memiliki aplikasi yang luas pada sektor industri, konstruksi, dan transportasi.
2. Dongkrak hidrolik
Dongkrak hidrolik terdiri dari dua silinder besar dan kecil yang saling terhubung. Ketika pegangannya ditekan ke bawah, katup menutup dan piston kecil memaksa cairan melalui katup lain ke silinder yang lebih besar yang kemudian akan menghasilkan gaya besar untuk ditransmisikan ke beban.
Pegangan digerakkan ke atas dan ke bawah berulang kali sampai beban cukup terangkat oleh tangki penyangga yang mengalirkan cairan hidrolik ke silinder kecil. Alat ini biasa digunakan dalam industri otomotif untuk mengangkat mobil saat perbaikan dan pemeliharaan.
3. Pompa hidrolik
Pompa hidrolik membantu dalam pembuangan cairan. Pompa ini dilengkapi dengan silinder kecil yang terhubung ke silinder besar dan kedua silinder diisi dengan oli.
Udara terkompresi yang dimasukkan ke silinder kecil memberikan tekanan pada permukaan oli. Tekanan ini lalu diteruskan oleh oli ke silinder besar dimana tekanan bekerja pada piston besar untuk menghasilkan gaya yang cukup besar sehingga mampu mengangkat mobil.
6. Contoh soal hukum Pascal
Berikut adalah beberapa contoh soal Hukum Pascal.
- Jika sebuah mobil yang memiliki berat 8.000 N diperbaiki oleh bagian bawahnya menggunakan dongkrak hidrolik dengan piston yang diberi gaya 200 N. Apabila luas pada penampang piston besar sekitar 5 cm², tentukan luas penampang piston yang kecil!
Jawab:
Diketahui:
A1 = 5 cm2 = 5 x 10-4 m²
F1 = 8.000 N
F2 = 200 N
Ditanya:
A2 ?
Dijawab:
P1 = P2
F1/A1 = F2/A2
8000/5 = 200/A2
8000A2 = 200 x 5
8000A2 = 1000
A2 = 1000/8000
A2 = 0,125
Jadi, luas penampang piston kecil adalah 0,125 m².
- Sebuah pengungkit hidrolik dengan perbandingan rasio luas penampang 1:100 mengangkat sebuah beban sebesar 5 ton. Berapakah gaya minimal yang harus bekerja pada pengungkit hidrolik tersebut jika g=10 m/s2.
Jawab:
Diketahui:
5 ton= 5×1000=5000kg
F2=W=m x g = 5000 x 10 = 50.000 N
A1 : A2 = 1:100
Ditanya: Gaya pada F1 ?
Dijawab:
F1/A1 = F2/A2
F1/F2 = A1/A2
F1/50000 = 1/100
F1 = 50000/100
F1 = 500 N
Jadi, gaya pada F1 adalah sebesar 500 N
[bws_related_post]
Sekian informasi mengenai hukum pascal beserta contoh penerapannya. Semoga informasi ini dapat membantu Sedulur dalam mempelajari ilmu fisika dengan baik. Selamat belajar!
Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar. Yuk, unduh aplikasinya di sini sekarang!
Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah. Langsung restok isi tokomu di sini aja!
