 |
| Blaise Pascal (1623-1662) |
Blaise Pascal lahir di Clermont-Ferrand, Perancis, 19 Agustus 1623. Sejak kecil, Pascal sakit-sakitan sehingga ia tidak bersekolah. Akan tetapi, ia sangat tekun belajar. Pada usia 16 tahun, Pascal telah dapat menulis buku kecil tentang kerucut. Ia sudah dapat membuat kalkulator digital pertama di dunia pada usia 18 tahun.
Pascal adalah ahli fisika, penemu hukum Pascal, alat suntik, kempa hidrolik, dan masih banyak lagi. Penemuan Pascal mengenai tekanan pada zat cair diawali dengan mempelajari percobaan Torricelli sampai pada akhirnya ditemukan hukum tekanan zat cair. Pada usia 39 tahun, Pascal wafat karena menderita penyakit kanker.
Bunyi Hukum Pascal
Jika ke dalam suatu zat cair di ruang tertutup diberikan gaya tekan maka tekanannya akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata. Percobaan ini pertama kali dilakukan Blaise Pascal (1623–1662) Bunyi Hukum Pascal:
"Tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dan sama besar (sama kuat)."
Alat-alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal antara lain alat pengangkat mobil, dongkrak hidrolik, kempa hidrolik, dan rem mobil.
Rumus Hukum Pascal
Jika pada pengisap I diberi gaya tekan F1 maka tekanan yang dihasilkan P1 = F1/A1 menurut hukum pascal. Tekanan ini akan diteruskan melalui zat cair ke bejana II sehingga penampang bejana II (A2) mendapat gaya tekan F2 = P1 A2 = F1 : A1 x A2
Jadi,
Keterangan:
P = tekanan yang diteruskan (N/m2)
F1 = gaya tekan pada bejana I (N)
F1 = gaya tekan pada bejana I (N)
F2 = gaya tekan pada bejana II (N)
A1 = luas penampang bejana I (m2)
A2 = luas penampang bejana II (m2)
Penerapan Hukum Pascal dalam Kehidupan
Dongkrak Hidrolik
Dongkrak hidrolik merupakan sebuah alat yang diciptakan untuk memudahkan pekerjaan manusia. Alat ini dibuat dengan menerapak sistem dari hukum Pascal di dalamnya. Dongkrak hidrolik merupakan alat yang memiliki sistem bejana yang berhubungan dengan luas penampang yang berbeda. Dongkrak ini dilengkapi dengan piston, piston inilah yang berguna untuk memberikan tekanan pada satu tabung ke tabung yang lainnya. Tabung pertama diberi tekanan sehingga tabung kedua permukaannya akan terangkat dan mampu mengangkat beban yang berat sekalipun.
Prinsip kerja dari dongkrak hidrolik menggunakan prinsip hukum Pascal sederhana. Dongkrak ini memiliki 2 tabung yang berbeda ukuran diameternya. Masing-masing dari tabung tersebut diisi air dan ditutup rapat pada permukaannya. Dengan memberikan tekanan pada salah satu permukaan maka tekanan yang masuk akan dipindahkan ke tabung yang lain sehingga dongkrak dapat digunakan untuk mengangkat beban yang berat.
Rem Hidrolik
Alat yang kedua adalah rem hidrolik. Rem ini biasa disebut sebagai rem cakram karena menggunakan media cakram besi sebagai alat untuk mengerem. Rem ini memiliki pipa hidrolik yang diisi dengan minyak rem untuk membantu melakukan pengereman. Di setiap ujung pipa ini terdapat dua piston, yakni piston pedal dan juga piston cakram. Piston pedal adalah piston yang dekat dengan pedal rem sedangkan piston cakram adalah piston yang bekerja untuk menghentikan laju cakram sehingga pengereman dapat dilakukan.
Pada piston dan pipa yang tersedia inilah hukum pascal diterapkan. Tekanan yang didapatkan dari piston pedal disalurkan ke segala arah hingga ke piston cakram pada saat pedal rem diinjak. Jadi pada saat pedal rem diinjak, piston pedal yang terhubung pada pipa akan memberikan tekanan pada piston cakram, setelah itu minyak rem akan menekan dan membuat putaran cakram terhambat dan akhirnya terhenti.
Luas dari piston cakram sendiri lebih besar daripada piston pedal, hal ini mengakibatkan hukum pascal bekerja dengan sangat baik pada sistem rem hidrolik ini. Gaya dan tekanan yang didapatkan dari piston pedal akan diteruskan hingga ke piston cakram. Piston cakram akan menekan kanvas rem sehingga menghasilkan gaya gesek yang mencengkeram cakram hingga cakram bisa berhenti. Inilah yang disebut sebagai proses pengereman hidrolik.
Alat Pengangkat Mobil
Alat pengangkat mobil bisa dijumpai di berbagai tempat seperti di bengkel mobil atau tempat cuci mobil. Alat pengangkat mobil ini memiliki prinsip kerja berupa prinsip Pascal. Namun media yang digunakan bukanlah air atau cairan melainkan udara.
Cara kerjanya adalah dengan memasukkan udara bertekanan tinggi ke salah satu keran dari dua keran yang ada pada alat tersebut. Di dalam alat tersebut ada sebuah ruangan yang nantinya digunakan untuk diisi udara. Udara dimasukkan ke dalam ruangan tersebut dan dimampatkan. Udara yang telah mampat ini memiliki tekanan yang sangat besar. Tekanan dari udara ini sangat besar sehingga akan diteruskan oleh minyak ke ruangan bernama penghisap besar. Tekanan dari udara inilah yang menghasilkan kekuatan sangat besar bahkan bisa untuk mengangkat mobil. Saat mobil akan diturunkan dapat dilakukan dengan cara membuang udara yang ada pada ruangan tadi secara perlahan agar mobil dapat turun secara perlahan pula.
Pompa Hidrolik
Satu lagi alat yang memanfaatkan prinsip Pascal dalam cara kerjanya yakni pompa hidrolik. Pompa hidrolik bekerja dengan menghisap oli dari tangki hidrolik kemudian didorong ke dalam sistem hidrolik. Aliran dari oli ini akan diubah menjadi tekanan bagi pompa dalam bentuk aliran cairan. Tekanan yang dihasilkan dari oli tadi akan menghasilkan hambatan pada sistem hidrolik sehingga akan mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik. Dengan begini pompa hidrolik dapat bekerja dengan baik.
Hukum Pascal sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia saat ini. Banyak sekali alat yang menggunakan prinsip ini sehingga menjadikan hukum ini sebagai salah satu penemuan terpenting di bidang fisika.
Contoh Soal:
1. Perhatikan gambar berikut!
Jika pintu A1 ditekan dengan gaya 100 N, maka gaya yang terjadi pada pintu A2
adalah...
Jawab:
Berdasarkan Hukum Pascal:
100 N/5 cm² = F2/100cm²
F2 = 100N . 100 cm² / 5 cm²
= 2000 N
sumber:
Komentar
Posting Komentar