Rumus Hukum Pascal

Assalammualaikum teman-teman

Berbicara tentang Hukum Pascal pasti kalian sering mendengar ya di materi Fluida statis.

Lalu apa itu hukum pascal?

Siapa yang menemukan hukum tersebut?

Dan aplikasi dalam kehidupan sehari-hari seperti apa ?

Kenapa Pascal ini berupa hukum bukan teori?

Oke, pembahasan kali ini kita akan berpusat pada “HUKUM PASCAL”

Sejarah Hukum Pascal

Filsuf dan ilmuwan Prancis Blaise Pascal merupakan orang yang menemukan hukum pascal.

Pada tahun 1653, Pascal menerbitkan risalahnya tentang keseimbangan cairan, ia membahas prinsip-prinsip fluida statis.

Fluida statis adalah fluida yang tidak bergerak. Kita dapat mengatakan fluida dalam kesetimbangan statis ketika suatu fluida tidak mengalir.

Misalnya fluida itu adalah air maka bisa dikatakan juga sebagai kesetimbangan hidrostatik.

Pada fluida dalam kesetimbangan statis, gaya total setiap bagian fluida adalah nol.

Penemuan pascal ini terbukti secara ekperimental sehingga bisa dikatakan sebagai hukum pascal.

Pascal mengamati bahwa perubahan tekanan yang diterapkan pada fluida tertutup ditransmisikan tanpa batas ke seluruh fluida dan ke dinding wadahnya.

Selain itu, prinsip Pascal menyiratkan bahwa tekanan total dalam suatu fluida adalah jumlah tekanan dari berbagai sumber.

Bunyi Hukum Pascal

“Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata”

Pembuktian hukum pascal ini menggunakan alat yang sederhana seperti gambar di bawah ini :

Alat diatas berbentuk bola berlubang. Ketika tangkai pendorong di tekan maka air akan memancar keluar melalui lubang-lubang bola.

Terlihat bahwa air yang memancar memiliki kecepatan yang sama, oleh karena itu membuktikan tekanan yang diberikan diteruskan oleh air ke segala arah sama rata.

Penerapan Hukum Pascal

Hukum pascal banyak digunakan dalam rem hidrolik, pompa hidrolik sepeda, dongkrak hidrolik.

Pada rem hidrolik mobil, ketika pedal rem ditekan maka cairan silinder akan tertekan. Tekanan cairan ini kemudian diteruskan ke 4 silinder rem.

Ketika silinder rem ditekan, sepasang sepatu rem akan tertekan keluar dan akan menekan piringan  yang dihubungkan dengan roda. Tekanan sepatu rem akan memperlambat putaran roda dan kemudaian berhenti.

Rumus Pascal

Pascal berkaitan erat dengan tekanan fluida, sehingga kita harus mengetahui rumus tekanan fluida terlebih dahulu.

Tekanan merupakan suatu besaran yang didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus suatu permukaan tiap satuan luas permukaan tersebut.

Jadi, Jika F adalah besarnya gaya normal pada piston dan A adalah luas permukaan piston, maka tekanan P dari fluida secara matematisnya yaitu :

Dalam sistem internasional gaya dinyatakan dalam newton (N), luas permukaan dinyatakan dengan m²

Sehingga tekanan dinyatakan dengan N/m² yang dikenal sebagai Pascal (Pa)

1 Pa = 1 N/m²

Salah satu Aplikasi penting hukum Pascal yang mudah dipekajari adalah pers hidrolik. Gaya F1 diterapkan pada tabung kecil area A1.

Tekanan ditransmisikan melalui cairan ke tabung area A2 yang lebih besar. Karena tekanannya sama di kedua sisi, kita melihat bahwa

P = F1 / A1 = F2 / A2.

Oleh karena itu, gaya F2 lebih besar dari F1 dengan mengalikan faktor A2 / A1.

Contoh Soal Hukum Pascal

1. Suatu alat pengangkat mobil (dongkrak hidrolik) memiliki dua tabung yang saling berhubungan. Kedua tabung ini memiliki diameter yang berbeda dan ditutupi oleh pengisap. tabung diisi penuh oleh air. Pada tabung besar diletakkan beban mobil yang akan diangkat. Ketika pengisap tabung kecil diberi gaya ternyata beban mobil terangkat ke atas. Jika berat mobil 3 ton, dengan diameter pengisap tabung besar adakah 30 cm, dan diameter pengisap tabung kecil 5 cm, maka berapa gaya yang harus diberikan agar mobil terangkat? (g = 10 m/s²)

Pembahasan

Ketika pengisap tabung kecil ditekan, tekanan akan disebarkan ke semua arah sama rata termasuk pada arah mobil.

Pada keadaan seimbang tinggi air kedua tabung sama, tekanan di kedua sisi sama besar.

P₁ = P₂

Karena luas permukaan yang digunakan adalah lingkaran , maka A = 1/4 π d²

Diketahui

Mmobil = 3 ton = 3000 kg

D1= 5 cm

D2= 30 cm

g = 10 m/s²

sehingga diperoleh :

F1 = 30.000 (25) / 900

F1 = 833,33 N

2.  Dua buah bejana  A dan B yang saling berhubung  diisi air. Masing-masing tertutuo oleh pengisap yang bergerak bebas tanpa gesekan. Luas penampang bejana A berdiameter 6 cm dan bejana B berdiamter 20 cm. massa pengisap A = 2kg dan B = 10 kg. jika A diberi beban 25 kg, berapa beban yang harus diletakkan di B agar seimbang ?

Pembahasan

Pada waktu seimbang, tekanan yang diberikan oleh beban + pengisap A sama dengan beban + pengisap B

Sehingga

M beban B = 300-10 = 290 Kg

Demikian pembahasan dari PPKN.CO.ID  tentang rumus hukum pascal. Semoga bermanfaat.

Refrensi Teknologi : KLIKDISINI