Hukum Pascal

 

Pernahkah kamu melihat mobil yang dicuci di tempat pencucian kendaraan? Mobil di tempat pencucian kendaraan akan diangkat dengan menggunakan alat pengangkat yang disebut pompa hidrolik untuk membantu pencuci mobil menjangkau semua bagian mobil yang akan dibersihkan.

Gambar Pompa Hidrolik Pengangkat Mobil

Bagaimana alat pengangkat tersebut dapat mengangkat mobil yang sangat berat padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi udara atau dapat berupa minyak? Kamu penasaran bukan dengan hal tersebut?

Fenomena yang terdapat pada “Simulasi Prinsip Kerja Pompa Hidrolik” menunjukkan bahwa “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama”. Hal ini merupakan bunyi dari hukum Pascal yang dikemukakan oleh Blaise Pascal  (1623-1662).

Blaise Pascal yang lahir pada 19 Juni 1623 adalah seorang ahli matematika dan geometri yang juga mendalami ilmu  filsafat dan agama. Meskipun tidak menempuh pendidikan yang resmi, pada usia 12 tahun Pascal berhasil menciptakan mesin penghitung yang membantu pekerjaan ayahnya sebagai petugas penarik pajak. Sepanjang hidupnya banyak penemuan yang ia publikasikan terutama pada bidang matematika. Selain itu, Pascal juga banyak melahirkan karya-karya dalam bidang fisika hidrodinamika dan hidrostatika, salah satunya adalah hukum Pascal. Coba perhatikan Gambar berikut yang merupakan penerapan hukum Pascal pada pompa hidrolik!

Model Dongkrak Hidrolik 

Jika pada penampang dengan luas A₁ diberi gaya dorong F₁, maka  akan dihasilkan tekanan p dapat dirumuskan :

Menurut hukum Pascal tekanan p tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A₂. Pada penampang A₂ muncul gaya angkat F₂ dengan tekanan:

Secara matematis diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik sebagai berikut:

dengan:

p    = Tekanan (N/m²)

F₁dan F₂   = Gaya yang diberikan (newton)

A₁ dan A₂ = Luas penampang (m²)

Jika A₂ lebih besar dari A₁ maka akan diperoleh gaya angkat F₂ yang lebih besar dari F₁. Ini merupakan prinsip kerja dari pompa hidrolik. Apakah kamu sudah mampu menjawab mengapa pompa hidrolik mampu mengangkat motor atau mobil yang sangat berat dengan menggunakan gaya yang kecil padahal di dalam pompa hidrolik tersebut hanya berisi udara atau dapat berupa minyak?

Pompa hidrolik menerapkan prinsip dari Hukum Pascal. Pada pompa hidrolik terdapat dua luas penampang yang berbeda, yaitu luas penampang kecil (A₁) dan luas penampang besar (A₂).

Perhatikan Gambar Soal Dongkrak Hidrolik!

Luas penampang kecil (A₁) misalnya 1 cm² akan diberi gaya yang kecil (F₁) misalnya 10 N, sehingga menghasilkan tekanan (p) sebesar 10 N/cm². Tekanan p (10 N/cm²) akan diteruskan menuju luas penampang besar (A₂) misalnya 100 cm².

Berdasarkan contoh tersebut dapat dilihat bahwa dengan memberikan gaya 10 N pada luas penampang kecil mampu menghasilkan gaya 1.000 N pada luas penampang besar. Berdasarkan prinsip inilah pompa hidrolik tersebut mampu mengangkat motor atau mobil yang cukup berat.

 

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam, untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017. 

Baca juga:

Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
01	Tekanan Zat dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-hari
02	Menyelidiki Tekanan pada Benda Padat
03	Tekanan Zat Padat
04	Menyelidiki Tekanan Zat Cair pada Kedalaman Tertentu
05	Tekanan Hidrostatis
06	Percobaan Hukum Archimedes
07	Kisah Penemuan dan Penerapan Hukum Archimedes
08	Simulasi Prinsip Kerja Pompa Hidrolik
09	Hukum Pascal
10	Membuktikan Tekanan pada Udara
11	Tekanan Gas
12	Menyelidiki Transportasi pada Tumbuhan
13	Pengangkutan Air dan Nutrisi pada Tumbuhan
14	Tekanan Darah pada Sistem Peredaran Darah Manusia
15	Tekanan Gas pada Proses Pernapasan Manusia