ALAT PERAGA FISIKA
LIFT HIDROLIK
A. DASAR TEORI
Bila ditinjau dari zat cair yang berada dalam suatu wadah, tekanan zat cair pada dasar wadah tentu saja 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. Tekanan fluida statis zat cair yang diberikan di dalam dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Pernyataan ini dikenal dengan nama Hukum Hukum Pascal. Berdasarkan hukum hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Penerapan hukum Pascal dalam suatu alat, misalnya dongkrak hidrolik, dapat dijelaskan melalui analisis seperti terlihat pada Gambar.
Apabila pengisap 1 ditekan dengan gaya F1, maka zat cair menekan ke atas dengan gaya pA1. Tekanan ini akan diteruskan ke penghisap 2 yang besarnya pA2. Karena tekanannya sama ke segala arah, maka didapatkan persamaan sebagai berikut. Cara kerja pada pengangkat mobil dengan menggunakan fluida dirasa kurang efisien.Biasanya cuci mobil menerapkan sisitem hyropneumatic. yaitu tenaga angin yang dirubah menjadi tenaga dorongan pada piston hydrolic. Prinsip-prinsip hukum Pascal dapat diterapkan pada alat-alat seperti pompa hidrolik, alat pengangkat air, alat pengepres, alat pengukur tekanan darah (tensimeter), rem hidrolik, dongkrak hidrolik, dan dump truk hidrolik. Ternyata dengan memahami sifat fluida, hukum pascal dapat diterapkan untuk kemudahan hajat hidup manusia. lebih baik lagi jika seorang muslim dapat menciptakan /menemukan ilmu yang bermanfaat, sungguh ini shadaqoh ilmu yang pahala sangat besar dan selalu mengalir walaupun kita sudah tiada. Peralatan-peralatan yang menggunakan prinsip kerja Hukum Pascal antara lain dijelaskan sebagai berikut. a. Dongkrak Hidrolik Pernahkah kamu melihat orang mengganti ban mobil? Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal supaya badan mobil tidak miring. Untuk melakukan itu, digunakan dongkrak hidrolik.
Gambar di atas memperlihatkan skema dongkrak hidrolik yang terdiri atas : 1. Dua bejana yang berhubungan terbuat dari bahan yang kuat misalnya besi. 2. Penghisap kecil dan penghisap besar. 3. Minyak pengisi bejana. Adapun cara kerja dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai berikut. Ketika sebuah gaya F 1 diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan penghisap kecil
A 1 , tekanan
ini akan diteruskan oleh minyak
ke segala arah. Oleh karena dinding bejana terbuat dari bahan yang kuat, gaya ini tidak cukup untuk mengubah bentuk bejana. Satusatunya jalan, tekanan ini diteruskan oleh minyak ke penghisap besar . Tekanan (P1 ) pada A 2
penghisap kecil
A1
dapat dituliskan:
Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap besar . (Ingat A 2
Hukum Pascal)
Keterangan: F1
= Gaya pada penghisap kecil (N)
F2
= Gaya pada penghisap besar (N)
A1
= Luas penampang pengisap kecil (m2)
A2
= Luas penampang pengisap besar (m2)
b. Rem Hidrolik Tak terbayangkan jika sistem rem pada mobil tidak menggunakan Hukum Pascal. Pengendara mobil akan memerlukan tenaga besar untuk menghentikan laju mobilnya. Akan tetapi, dengan menerapkan Hukum Pascal pada sistem rem mobil, pengemudi hanya perlu memberikan gaya kecil untuk mengurangi laju kendaraannya. Gaya ini berupa injakan kaki pada pedal rem. Untuk mengetahui cara kerja rem hidrolik silahkan baca “cara kerja mensin hidrolik”. c. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil Secara umum, cara kerja mesin hidrolik tersebut sama dengan dongkrak hidrolik.
d. Pompa Sepeda Pernahkah
kamu
memompa
ban
sepeda?
Apakah
kamu
mengeluarkan banyak tenaga untuk melakukannya? Jika kamu merasa kelelahan, dapat dipastikan bahwa kamu menggunakan pompa yang tidak memanfaatkan sistem Pascal.
Ada dua jenis pompa sepeda, yaitu pompa biasa dan pompa hidrolik. Kamu akan lebih mudah memompa ban sepedamu menggunakan pompa hidrolik karena sedikit mengeluarkan tenaga. e. Mesin Pengepres Kapas (Kempa) Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas dari perkebunan sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk disimpan atau didistribusikan. Cara kerja alat ini adalah sebagai berikut. Gaya tekan dihasilkan oleh pompa yang menekan pengisap kecil. Akibat gaya ini, pengisap besar bergerak ke atas dan mendorong kapas. Akibatnya, kapas akan termampatkan. B. ALAT DAN BAHAN
1. Alat -
Gunting
-
Pembolong stik
-
Lem kayu
-
Cutter
-
Paku payung
2. Bahan -
Stik es krim
-
Papan alas
-
Suntikan
-
Kayu kecil
-
Alas beban
-
kawat
-
Selang
-
Baut
-
Paku
C. CARA KERJA
1. Lubangi 2 stik sekitar 3 cm. 2. Pasang di atas dua kerangka stik yang di buat dengan baut dan paku payung.
3. Hubungkan dua kerangka stik dengan kayu kecil. 4. Copot jarum suntik dan ganti dengan selang. 5. Lalu isi satu suntikan dengan air. 6. Pasang suntikan di depan kayu yang di tempeli kerangka stik es krim. 7. Pasang paku payung di pinggir-pinggir selang. D. KESIMPULAN
Hukum Pascal berbunyi “Jika suatu fluida diberi tekanan pada suatu tempat, maka tekanan itu dapat diteruskan ke segala arah sama besar”. Saat suntikan satu ditekan, gaya tekan akan diteruskan oleh udara (fluida) dalam selang hingga menhasilkan gaya angkat pada suntikan 2. Prinsip ini dipakai untuk mengangkat dan menurunkan kerangka stik es krim. Lift hidrolik, dalam kehidupan sehari-hari biasa digunakan untuk mengangkat benda berat seperti mobil.
DAFTAR PUSTAKA
http://mafia.mafiaol.com/2012/12/aplikasi-hukum-pascal-dalam-kehidupan.html http://smarterbloggerz.blogspot.com/2013/03/pengertian-persamaan-dan penggunaan.html