aplikasi hukum pascal

Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik

Pernahkah kalian memperhatikan orang yang mengganti ban mobil yang bocor dengan ban yang baru? Orang tersebut cukup menggunakan dongkrak hidrolik untuk mengangkat badan mobil . Kok bisa ya alat sekecil itu mengangkat beban mobil yang sangat berat. Coba bayangkan jika mobil itu diangkat menggunakan tenaga manusia! Pasti butuh tenaga lebih dari tiga orang untuk mengangkatnya.

Ternyata pompa hidrolik tersebut bekerjanya menggunakan prinsip hukum pascal.  Lebih jelasnya perhatikan ilustrasi percobaan berikut ini.

 

Pada gambar di samping terlihat rancangan alat sederhana berupa siring (alat suntik) dengan diameter berbeda yang dihubungkan dengan selang plastik yang didalamnya telah diisi dengan air berwarna. Apa yang terjadi jika penghisap pada siring kecil kita tekan? Ternyata jika penghisap kecil kita tekan, maka air akan mendorong penghisap siring besar naik ke atas. Bagaimana jika pada bagian atas penghisap siring besar kita letakkan sebuah beban yang cukup berat dan kita lakukan hal yang sama yaitu menekan penghisap kecil ke bawah. Ternyata hasilnya pun sama, yaitu air mendorong penghisap siring besar ke atas sehingga beban yang diletakkan di atasnya terangkat ke atas. Kenapa demikian?

Mari kita telusuri kenapa gaya yang kecil dapat mengangkat gaya berat beban yang lebih besar? 
Hukum Pascal menyatakan “tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar(sama rata)”

Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi gambar berikut!

Ketika penghisap kecil kita dorong maka penghisap tersebut diberikan gaya sebesar F₁ terhadap luas bidang A₁, akibatnya timbul tekanan  sebesar P₁. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke penghisap besar  dengan sama besar. Dengan demikian pada penghisap besar akan terjadi tekanan yang besarnya sama dengan P₁. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan penghisap kedua (A₂) sebesar F₂ sehingga dapat dituliskan persamaan sebagai berikut :

P₁ = P₂

Keterangan :

F₁ = besar gaya penghisap 1 (N)

F₂ = besar gaya penghisap 2 (N)

A₁ = Luas penampang penghisap 1 (m²)

A₂ = Luas penampang penghisap 2 (m²)

Keadaan tersebut menunjukkan bahwa apabila gaya F₁ yang kecil akan menimbulkan gaya F₂ yang besar.

Prinsip inilah yang mendasari cara kerja dongkrak hidrolik.

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal berikut!

Contoh soal :

Sebuah dongkrak hidrolik memiliki luas penampang kecil A1= 25 cm², sedangkan luas penampang besar A₂ = 100 cm². Jika penghisap kecil ditekan dengan gaya sebesar 100 N, hitung besar gaya angkat tabung besar.

Penyelesaian :

Diketahui :

A1 = 25 cm²

A2 = 100 cm²

F1 = 100 N

Ditanya : gaya angkat penghisap besar (F2 )

Jawab :

F2 = 400 N

Jadi gaya angkat pada penghisap besar sebesar 400 N.

Nah, berdasarkan hasil penyelesaian soal tersebut terlihat bahwa dengan gaya tekan sebesar 100 N pada penghisap kecil dapat menghasilkan gaya tekan yang besar (400N) pada penghisap besar. Sudah tahu kan kenapa dongkrak hidrolik yang kecil dapat mengangkat beban yang berat??

Prinsip-prinsip hukum Pascal  selain diterapkan dalam dongkrak hidrolik dapat  pula 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.

Mungkin ini saja dulu bahasan tentang prinsip kerja mesin dongkrak yang bisa saya sajikan, semoga bermanfaat dan menambah wawasan anda. Salam solidarity forever!!!

Mechanical engineering as basic for all science. . .

Teknik Mesin: Pengertian Termodinamika

Pengertian dan Sistem Termodinamika

Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = ‘panas’ and dynamic = ‘perubahan’) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal.

Selagi berhadapan dengan proses di mana sistem bertukar wujud atau energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kecepatan suatu proses berlangsung, disebut kinetik. Karena alasan ini, penggunaan istilah “termodinamika” biasanya merujuk ke termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses “super pelan”. Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

Macam  Sistem Termodinamika

Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan sifat dari batasan dan arus benda, energi dan entropi yang melaluinya. Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:

1. Sistem terisolasi : tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.

2. Sistem tertutup : terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya, yaitu:

A. Pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.

B. Pembatas rigid : tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

3. Sistem terbuka : terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem. 

Sekian. . .

mekanika fluida

dalam sistem mekanika fluida dikenal adanya sifat kestabilan aliran zat cair, yang di maksud disini adalah gerak partikel mengikuti lintasan secara beraturan. dari sini timbulah efek tekanan hidrostatis, yang mana tekanan ini terjadi karena adanya berat zat cair itu sendiri. tekanan zat cair ini bergantung pada kedalaman zat cair didalam ruang dan gravitasi. di dalam mekanika fluida itu sendiri kita kenal dengan adany gaya hidrostatis. apakah gaya hidrostatis itu?

gaya hidrostatis adalah gaya yang terdapat pada fluida diam atau tak mengalir. dalam teorinya, gaya hidrstatis adalah perkalian antara tekanan pada suatu area terhadap luas area tersebut. makin luas permukaan tentu makin besar pula gaya hidrostatisnya.

secara rumus dapat kita tuliskan sebagai berikut: