BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang Manusia merupakan makhluk yang dikatakan
makhluk sempurna. Namun, terlepas dari itu, manusia pun mempunyai
keterbatasan dalam bidang kemampuan secara fisik. Manusia tidak
dapat mengangkat beban yang melebihi bobot dirinya. Hanya
segelincir manusia yang mempunyai kemampuan melebihi manusia yang
lain. Dilain hal, manusia juga mempunyai kelebihan dalam hal
pemikiran. Pemikian manusia terus berkembang seiring dengan
perkembangan zaman yang semakin pesat. Seiring perkembangan zaman,
perkembangan pemikiran manusia pun semakin berkembangan. Pada zaman
dahulu manusia masih terbatas dalam hal kemampuan untuk mengangkat
beban yang melebihi bobot dirinya, namun seiring dengan
perkembangan zaman dan perkembangan pemikiran manusia, kini manusia
dapat mengangkat beban yang melebihi bobot dirinya sendiri, bahkan
beban yang lebih berat sekalipun. Namun, hal itu tidak terlepas
dari alat alat atau mesin sederhana yang ciptakan oleh manusia.
Kini, dengan bantuan alat manusia dapat mengangkat bobon yang lebih
besar. Salah satu alat yang diciptakan manusia ialah Dongkrak
Hidrolik. Dongkrak hidrolik merupakan alat atau pesawat sederhana
yang banyak membantu kehidupan manusia. Dongkrak hidrolik banyak
digunakan dalam hal pengangkatan mobil, motor dan alat alat berat
lainnya. Sehubung dengan hal diatas, penulis tertarik untuk
mengkaji lebih lanjut mengenai dongkrak hidrolik serta prinsip
kerja dari dongrak hidrolik tersebut.
B. Rumusan Masalah Bagaimanakah prinsip kerja dongkrak hidrolik
yang merupakan penerapan dari Hukum Pascal?
~1~
C. Tujuan 1. Untuk manambah wawasan mengenai penerapan Hukum
Pascal dalam kehidupan sehari - hari 2. Untuk mengetahui prinsp
kerja dari dongkrak hidrolik D. Manfaat Sebagai bahan referensi
untuk pnulis selanjutnya yang akan mengkaji tentang Hukum Pascal
dan peneraannya dalam kehidupan sehari hari.
~2~
BAB II ISI
A. Pengertian Fluida Fluida diartikan sebagai suatu zat yang
dapat mengalir. Istilah fluida mencakup zat cair dan gas karena zat
cair seperti air atau zat gas seperti udara dapat mengalir. Zat
padat seperti batu dan besi tidak dapat mengalir sehingga tidak
bisa digolongkan dalam fluida. Air, minyak pelumas, dan susu
merupakan contoh zat cair. Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke
dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat
ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida.
Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain.
Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu
tempat ke tempat lain. Fluida merupakan salah satu aspek yang
penting dalam kehidupan seharihari. Setiap hari manusia
menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di dalamnya.
Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut
mengapung di atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung
atau melayang di dalamnya. Air yang diminum dan udara yang dihirup
juga bersirkulasi di dalam tubuh manusia setiap saat meskipun
sering tidak disadari. Fluida dibagi menjadi dua bagian yakni
fluida statis (fluida diam) dan fluida dinamis (fluida bergerak).
Fluida statis ditinjau ketika fluida yang sedang diam atau berada
dalam keadaan setimbang. Fluida dinamis ditinjau ketika fluida
ketika sedang dalam keadaan bergerak). Fluida statis erat kaitannya
dengan hidraustatika dan tekanan. Hidraustatika merupakan ilmu yang
mempelajari tentang gaya maupun tekanan di dalam zat cair yang
diam. Sedangkan tekanan didefinisikan sebagai gaya normal per
satuan luas permukaan. Setiap fluida selalu memberikan tekanan pada
semua benda yang bersentuhan dengannya. Air yang dimasukan ke dalam
gelas akan memberikan tekanan pada dinding gelas. Demikian juga
seseorang yang mandi dalam kolam renang atau air
~3~
laut, air kolam atau air laut tersebut juga memberikan tekanan
pada seluruh tubuh orang tersebut. Tekanan total air pada kedalaman
tertentu, misalnya tekanan air laut pada kedalaman 200 meter
merupakan jumlah tekanan atmosfer yang menekan permukaan air laut
dan tekanan terukur pada kedalaman 200 meter. Jadi, selain lapisan
bagian atas air menekan lapisan air yang ada di bawahnya, terdapat
juga atmosfer (udara) yang menekan permukaan air laut tersebut.
Tekanan yang ditimbulkan oleh lapisan fluida yang ada di atas dapat
dikatakan sebagai tekanan dalam karena tekanan itu sendiri berasal
dari dalam fluida sedangkan tekanan atmosfer dapat kita katakana
tekanan luar karena atmosfer terpisah dari fluida. Tekanan atmosfer
(dalam kasus ini merupakan tekanan luar) bekerja pada seluruh
permukaan fluida dan tekanan tersebut disalurkan pada seluruh
bagian fluida. Oleh karena itu, tekanan total fluida pada kedalaman
tertentu selain disebabkan oleh tekanan lapisan fluida pada bagian
atas, juga dipengaruhi oleh tekanan luar
B. Hukum Pascal Blaise Pascal (1623-1662) adalah fisikawan
Prancis yang lahir di
Clermount pada 19 Juli 1623. Pada usia 18 tahun, ia menciptakan
kalkulator digital pertama di dunia. Ia
menghabiskan waktunya dengan bermain dan melakukan eksperimen
terus-
menerus selama pengobatan kanker yang dideritanya. Ia menemukan
teori hukum Pascal dengan eksperimenya bermainmain dengan air. Bila
ditinjau dari zat cair yang berada dalam suatu wadah, tekanan zat
cair pada dasar wadah tentu saja
~4~
lebih besar dari tekanan zat cair pada bagian di atasnya.
Semakin ke bawah, semakin besar tekanan zat cair tersebut.
Sebaliknya, semakin mendekati permukaan atas wadah, semakin kecil
tekanan zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding dengan pgh (p
= massa jenis, g = percepatan gravitasi dan h =
ketinggian/kedalaman). Setiap titik pada kedalaman yang sama
memiliki besar tekanan yang sama. Hal ini berlaku untuk semua zat
cair dalam wadah apapun dan tidak bergantung pada bentuk wadah
tersebut. Apabila ditambahkan tekanan luar misalnya dengan menekan
permukaan zat cair tersebut, pertambahan tekanan dalam zat cair
adalah sama di segala arah. Jadi, jika diberikan tekanan luar,
setiap bagian zat cair mendapat jatah tekanan yang sama. Jika
seseorang memeras ujung kantong plastik berisi air yang memiliki
banyak lubang maka air akan memancar dari setiap lubang dengan sama
kuat. Blaise Pascal (1623-1662) menyimpulkannya dalam hukum Pascal
yang berbunyi, tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang
tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Persamaan Hukum
Pascal Jika suatu fluida yang dilengkapi dengan sebuah penghisap
yang dapat bergerak maka tekanan di suatu titik tertentu tidak
hanya ditentukan oleh berat fluida di atas permukaan air tetapi
juga oleh gaya yang dikerahkan oleh penghisap. Berikut ini adalah
gambar fluida yang dilengkapi oleh dua penghisap dengan luas
penampang berbeda. Penghisap pertama memiliki luas penampang yang
kecil (diameter kecil) dan penghisap yang kedua memiliki luas
penampang yang besar (diameter besar).
~5~
Gambar 1a: Fluida yang Dilengkapi Penghisap dengan Luas
Permukaan Berbeda (Sumber: 4.bp.blogspot.com)
Sesuai dengan hukum Pascal bahwa tekanan yang diberikan pada zat
cair dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala
arah, maka tekanan yang masuk pada penghisap pertama sama dengan
tekanan pada penghisap kedua (Kanginan, 2007). Tekanan dalam fluida
dapat dirumuskan dengan persamaan di bawah ini. P=F:A sehingga
persamaan hukum Pascal bisa ditulis sebagai berikut. P1 = P2 F1 :
A1 = F2 : A2 dengan P = tekanan (pascal), F = gaya (newton), dan A
= luas permukaan penampang (m2). Ada berbagai macam satuan tekanan.
Satuan SI untuk tekanan adalah newton per meter persegi (N/m2) yang
dinamakan pascal (Pa). Satu pascal sama dengan satu newton per
meter persegi. Dalam sistem satuan Amerika sehari-hari, tekanan
biasanya diberikan dalam satuan pound per inci persegi (lb/in2).
Satuan tekanan lain yang biasa digunakan adalah atmosfer (atm) yang
mendekati tekanan udara pada~6~
ketinggian laut. Satu atmosfer didefisinikan sebagai 101,325
kilopascal yang hampir sama dengan 14,70 lb/in2. Selain itu, masih
ada beberapa satuan lain diantaranya cmHg, mmHg, dan milibar (mb).
1 mb = 0.01 bar 1 bar = 105 Pa 1 atm = 76 cm Hg = 1,01 x 105 Pa=
0,01 bar 1 atm = 101,325 kPa = 14,70 lb/in2 Untuk menghormati
Torricelli, fisikawan Italia penemu barometer (alat pengukur
tekanan), ditetapkan satuan dalam torr, dimana 1 torr = 1 mmHg C.
Dongkrak Hidrolik
Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah penerapan dari hukum
Pascal yang berbunyi tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam
ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah.
~7~
Tekanan yang kita berikan pada pengisap yang penampangnya kecil
diteruskan oleh minyak (zat cair) melalui pipa menuju ke pengisap
yang penampangnya besar. Pada pengisap besar dihasilkan gaya angkat
yang mampu menggangkat beban. Dongkrak hidraulik 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. 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.
Berikut ini contoh perhitungan tekanan pada sebuah dongkrak
hidraulik. Misalnya, sebuah dongkrak hidraulik 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.
~8~
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan dalam makalah ini, maka
dapat disimpulkan bahwa: Prinsip kerja dongkrak hidraulik adalah
dengan memanfaatkan hukum Pascal. 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. 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.
B. Saran 1. Diharapkan untuk penulis selanjutnya agar mengkaji
lebih lanjut mengenai dongrak hidrolik 2. Diharapkan untuk penulis
selanjutnya agar menjelaskan lebih mendetail aplikasi dari hukum
pascal yaitu dongkrak hidrolik.
~9~
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Hukum Pascal Dan Penerapanya Dalam Sistem Fluida
Statis.(http://lusimira.blogspot.com/2010/01/hukum-pascal-danpenerapanya-dalam.html,
diakses 7 januari 2012 ). Iftitah. 2011. Hukum Pascal.(
http://cheetitatita.blogspot.com/2011/05/hukumpascal.html, diakses
7 januari 2012) Tipler, P. A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik.
Jakarta: Erlangga
~ 10 ~
