Docstoc

FISIKA PASCAL

Document Sample
FISIKA PASCAL Powered By Docstoc
					               TUGAS FISIKA
 APLIKASI HUKUM PASCAL DALAM KEHIDUPAN
               SEHARI-HARI




Nama : Matius
Kelas : XI IPA 3
APLIKASI HUKUM PASCAL DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Hukum pascal dikemukakan oleh Blaise Pascal (1623-1662), fisikawan asal prancis ini
menyatakan bahwa :
“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup
akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar”.


PENERAPAN HUKUM PASCAL

       Hidrolika adalah ilmu yang mempelajari berbagai gerak dan keseimbangan zat cair.
Hidrolika merupakan sebuah ilmu yang mengkaji arus zat cair melalui pipa-pipa dan pembuluh–
pembuluh yang tertutup maupun yang terbuka. Kata hidrolika berasal dari bahasa Yunani yang
berarti air. Dalam teknik, hidrolika berarti pergerakan-pergerakan, pengaturan-pengaturan, dan
pengendalian-pengendalian berbagai gaya dan gerakan dengan bantuan tekanan suatu zat cair
(Krist, 1980).

       Semua instalasi hidrolika pada sistem fluida statis (tertutup) bekerja dengan prinsip
hidraustatis. Dua hukum terpenting yang berhubungan dengan hidraustatistika adalah

1. Dalam sebuah ruang tertutup (sebuah bejana atau reservoir), tekanan yang dikenakan terhadap
   zat cair akan merambat secara merata ke semua arah,

2. Besarnya tekanan dalam zat cair (air atau minyak) adalah sama dengan gaya (F) dibagi oleh
   besarnya bidang tekan (A) (Krist, 1980).

       Dari hukum Pascal diketahui bahwa dengan memberikan gaya yang kecil pada penghisap
dengan luas penampang kecil dapat menghasilkan gaya yang besar pada penghisap dengan luas
penampang yang besar (Kanginan, 2007). Prinsi inilah yang dimanfaatkan pada peralatan teknik
yang banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan misalnya dongkrak hidrolik, pompa
hidrolik, dan rem hidrolik (Azizah & Rokhim, 2007).
 Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik

        Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal. Dongkrak
 hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda
 ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi air. Mobil diletakkan di atas tutup tabung yang
 berdiameter besar. Jika kita memberikan gaya yang kecil pada tabung yang berdiameter
 kecil, tekanan akan disebarkan secara merata ke segala arah termasuk ke tabung besar tempat
 diletakkan mobil (Anonim,2009a). Jika gaya F1 diberikan pada penghisap yang kecil, tekanan
 dalam cairan akan bertambah dengan F1/A1. Gaya ke atas yang diberikan oleh cairan pada
 penghisap yang lebih besar adalah penambahan tekanan ini kali luas A2. Jika gaya ini disebut F2,
 didapatkan

        F2 = (F : A1) x A2

 Jika A2 jauh lebih besar dari A1, sebuah gaya yang lebih kecil (F1) dapat
 digunakan untuk menghasilkan gaya yang jauh lebih besar (F2) untuk
 mengangkat sebuah beban yang ditempatkan di penghisap yang lebih besar
 (Tipler, 1998).

       Berikut ini contoh perhitungan tekanan pada sebuah dongkrak hidrolik.
 Misalnya, sebuah dongkrak hidrolik mempunyai dua buah penghisap dengan
 luas penampang melintang A1 = 5,0 cm2 dan luas penampang melintang A2 =
 200 cm2. Bila diberikan suatu gaya F1 sebesar 200 newton, pada penghisap
 dengan luas penampang A2 akan dihasilkan gaya F2 = (F1 : A1) x A2 = (200 : 5) x
 200 = 8000 newton.

Prinsip Kerja Rem Hidrolik

        Dasar kerja pengereman adalah pemanfaatan gaya gesek dan
 hukum Pascal.Tenaga gerak kendaraan akan dilawan oleh tenaga gesek ini
 sehingga kendaraan dapat berhenti (Triyanto, 2009). Rem hidrolik paling
 banyak digunakan pada mobil-mobil penumpang dan truk ringan. Rem hidrolik
 memakai prinsip hukum Pascaldengan tekanan pada piston kecil akan
diteruskan pada piston besar yang menahan gerak cakram. Cairan dalam
piston bisa diganti apa saja. Pada rem hidrolik biasa dipakai minyak rem
karena dengan minyak bisa sekaligus berfungsi melumasi piston sehingga tidak
macet (segera kembali ke posisi semula jika rem dilepaskan). Bila dipakai air,
dikhawatirkan akan terjadi perkaratan (Anonim, 2009b).




      Gambar 2 Gaya Gesekan pada Prinsip Kerja Rem Hidrolik

      Sumber: www.yanto-triyanto.co.cc

Prinsip Kerja Pompa Hidrolik
       Dalam menjalankan suatu sistem tertentu atau untuk membantu operasional dari
sebuah sistem, tidak jarang kita menggunakan rangkaian hidrolik. Sebagai contoh, untuk
mengangkat satu rangkaian kontainer yang memiliki beban beribu–ribu ton,
untukmemermudah itu digunakanlah sistem hidrolik.
       Sistem hidrolik adalah teknologi yang memanfaatkan zat cair, biasanya oli, untuk
melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Pascal,
yaitu jika suatu zat cair dikenakan tekanan, tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan
tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian hidrolik adalah
menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk
menjalankan suatu sistem tertentu (Anonim, 2009c).
       Pompa hidrolik menggunakan kinetik energi dari cairan yang dipompakan pada suatu
kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang berbentuk lain
(energi tekan). Pompa ini berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik.
Pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya
kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran (flow). Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara
merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan caramenghambat aliran oli dalam
sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder, motor hidrolik, dan
aktuator. Pompa hidrolik yang biasa digunakan ada dua macam yaitu positive dan nonpositive
displacement pump (Aziz, 2009). Ada dua macam peralatan yang biasanya digunakan dalam
merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik yaitu motor hidrolik dan aktuator. Motor
hidrolikmentransfer energi hidrolik menjadi energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran
oli dalam sistem merubahnya menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakan
roda, transmisi, pompa dan lain-lain (Sanjaya, 2008).


APLIKASI HUKUM ARCHIMIDES DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Bunyi hukum archimedes adalah sebagai berikut :
'' suatu benda apabila dicelupkan kedalam suatu zat cair, maka benda tersebut akan
mendapat gaya keatas (F apung) sebesar berat zat cair yang dipindahkan''
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari.
a. Hidrometer
        Hidrometer adalah alat untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini digunakan utuk
mengetahui bahwa air accu sudah tidak dapat digunakan.lagi. Penggunaan Hidrometer , yaitu
mencelupkan nya pada zat cair yang yang akan diukur massa jenisnya.

b. Jembatan Ponton
         Jembatan ponton dibuat dari drum-drum berongga yang dijajarkan melintang aliran
sungai. Jembatan ponton dibuat dengan memanfaatkan hukum Archimedes. Volume air yang
dipindahkan menghasilkan gaya apung yang mampu menahan berat drum dan benda-benda yang
melintas diatasnya. Setiap drum penyusun jembatan harus tertutup agar air tidak dapat masuk
kedalamnya.

c.Kapal Selam
       Kapal selam dapat diposisikan mengapung,melayang,dan tenggelam di dalam air laut.
Oleh karena itu, kapal selam sangat cocok digunakan dalam bidang militer dan penelitian.
Bentuk badan kapal selam dirancang agar dapat melayang,mengapung,dan telenggelam dalam
air. Selain itu, dirancang untuk menahan tekanan air dikedalaman laut.
      Badan kapal selam diberi rongga udara yang berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya
air atau udara. Rongga udara terletak di lambing kapal. Rongga tersebut dilengkapi dengan katup
bagian atas dan bawahnya.
     Ketika rongga terisi udara, volume air yang dipindahakan sama dengan berat kapal, kapal
selam mengapung. Ketika rongga katup atas dan bawah pada rongga kapal dibuka, udara dalam
rongga keluar atau air massuk mengisi rongga tersebut. Akibatnya, kapal selam mulai tenggelam.
Katup akan ditutup jika kapal selam telah mencapai kedalaman yang diinginkan. Dalam keadaan
   tersebut, kapal selam dalam keadaan melayang. Jika katup udara pada rongga dibuka kembali,
   volume air dalam rongga akan bertanbah sehingga kapal selam akan tenggelam.


   Jika kapal selam akan muncul ke permukaan dari keadaan tenggelam, air dalam rongga dipompa
   keluar sehingga rongga hanya terisi udara. Dengan demikian, kapal selam mengalami gaya
   apung sama dengan berat kapal selam. Akibatnya, kapal selam akan naik ke permukaan dan
   mengapung.

   d.Balon Udara
          Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara. Balon udara harus diisi
   dengan gas yang bermassa jenis lebih kecil dari massa jenis udara atmosfer, sehingga, balon
   udara dapat terbang karena mendapat gaya keatas, misalnya diisi udara yang dipanaskan


   Aplikasi hukum bernoulli dalam kehidupan sehari-hari

   Hukum Bernoulli menjelaskan tentang konsep dasar aliran fluida (zatcair dan gas) bahwa
   peningkatan kecepatan pada suatu aliran zat cair atau gas, akan mengakibatkan penurunan
   tekanan pada zat cair atau gas tersebut. Artinya, akan terdapat penurunan energi potensial pada
   aliran fluida tersebut.

₪    Berikut ini beberapa contoh aplikasi hukum Bernoulli tersebut.
• Hukum Bernoulli digunakan untuk menentukan gaya angkat pada sayap dan badan pesawat terbang
   sehingga diperoleh ukuran presisi yang sesuai.
• Hukum Bernoulli dipakai pada penggunaan mesin karburator yang berfungsi untuk mengalirkan
   bahan bakar dan mencampurnya dengan aliran udara yang masuk. Salah satu pemakaian
   karburator adalah dalam kendaraan bermotor, seperti mobil.
• Hukum Bernoulli berlaku pada aliran air melalui pipa dari tangki penampung menuju bak-bak
   penampung. Biasanya digunakan di rumah-rumah pemukiman.
• Hukum Bernoulli juga digunakan pada mesin yang mempercepat laju kapal layar. \



Penerapan Hukum Bernoulli dapat kita lihat pada:

   a. Tabung Venturi
   Tabung Venturi adalah sebuah pipa yang memiliki bagian yang menyempit.Dua contoh tabung
   venturi adalah karburator mobil dan venturimeter.

   1. Karburator
   Karburator berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, kemudian
   campuran ini dimasukkan ke dalam silinder-silinder mesin untuk tujuan pembakaran.
2. Venturimeter
Tabung venturi adalah dasar dari venturimeter, yaitu alat yang dipasang di dalam suatu pipa
aliran untuk mengukur kelajuan cairan.

b. Tabung Pitot
Tabung Pitot adalah alat ukur yang kita gunakan untuk mengukur kelajuan gas.

c. Penyemprot Parfum
Penyemprot Parfum adalah salah satu contoh Hukum Bernoulli. Ketika Anda menekan tombol
ke bawah, udara dipaksa keluar dari bola karet termampatkan melalui lubang sempit diatas
tabung silinder yang memanjang ke bawah sehingga memasuki cairan parfum.Semburan udara
yang bergerak cepat menurunkan tekanan udara pada bagian atas tabung, dan menyebabkan
tekanan atmosfer pada permukaan cairan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semprotan udara
berkelajuan tinggi meniup cairan parfum sehingga cairan parfum dikeluarkan sebagai semburan
kabut halus.

d. Penyemprot Racun Serangga
Penyemprot Racun Serangga hampir sama prinsip kerjanya dengan penyemprot parfum. Jika
pada penyemprot parfum Anda menekan tombol, maka pada penyemprot racun serangga Anda
menekan masuk batang penghisap.

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Tags:
Stats:
views:538
posted:9/5/2012
language:Malay
pages:8