Contoh penerapan hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida dalam wadah tertutup ditransmisikan secara merata ke semua titik dalam fluida dan bertindak ke semua arah wadah. Hukum Pascal berlaku untuk benda padat dan cair.

Hukum tersebut diajukan oleh Blaise Pascal, seorang Fisikawan dan Matematikawan Perancis. Dia mengamati bahwa ketika fluida diam, jumlah tekanan yang sama diterapkan di semua titik yang berada pada ketinggian yang sama. Sekarang, kita mengetahui bahwa tekanan bukanlah besaran vektor; dan, oleh karena itu, tidak dapat ditetapkan ke arah mana pun. 

Jika kita mulai menganggap bahwa fluida adalah batang horizontal dengan penampang yang seragam dan berada dalam keadaan kesetimbangan, maka akan ada gaya yang sama dan seimbang yang akan diberikan pada kedua ujungnya.

Namun, jika kita menganggap bahwa gaya yang tidak sama bekerja pada batang horizontal, dalam hal ini, cairan akan memiliki gaya total yang bekerja padanya dan akan mengalir. Oleh karena itu, dapat dikatakan dengan tepat bahwa karena cairan tidak mengalir, ia pasti memiliki tekanan yang sama yang bekerja padanya di semua titik.

Persamaan matematis dari hukum tersebut adalah sebagai berikut:

F = P . A

Di mana

F = gaya yang diterapkan,

P = tekanan yang ditransmisikan, dan

A = luas penampang.

Berikut adalah beberapa contoh dari Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari :

1. Lift Hidrolik

Lift hidrolik serbaguna dalam kegunaannya. Ia memiliki alat hidrolik yang digunakan untuk mengangkat benda berat. Dalam kasus pengangkatan hidraulik, gaya yang diterapkan menciptakan “gaya angkat” dan “kerja”.

Ini didasarkan pada prinsip transmisi tekanan yang sama ke seluruh fluida. Silinder sempit (A) dihubungkan ke silinder yang lebih lebar (B) dilengkapi dengan piston kedap udara yang diisi dengan fluida mampat. Persamaan matematis Hukum Pascal membantu dalam penentuan tekanan yang dapat diberikan pada fluida di piston sehingga tercipta gaya yang cukup untuk mengangkat dan menggerakkan suatu benda.

Saat tekanan dari piston A disalurkan ke piston B, piston B mengangkat benda berat seperti mesin besar, kendaraan. Teknologi pengangkat hidrolik memiliki aplikasi luas di industri, konstruksi, sektor transportasi, dll.

2. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik, yang termasuk dalam kategori wadah tertutup, mengikuti prinsip Hukum Pascal. Alat ini digunakan untuk mengangkat benda berat.

Dongkrak hidrolik terdiri dari dua silinder, yang lebih besar dan yang lebih kecil dan kedua silinder ini terhubung. Ketika pegangannya ditekan, katup menutup dan piston kecil memaksa fluida melalui katup lain ke silinder yang lebih besar yang kemudian menghasilkan gaya yang besar untuk disalurkan ke beban. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa ketika gaya diterapkan, tekanan diberikan ke seluruh volume dan permukaan silinder.

Pegangan digerakkan ke atas dan ke bawah berulang kali sampai beban cukup diangkat oleh tangki penyangga aliran fluida hidrolik ke silinder kecil. Dongkrak hidrolik sangat menguntungkan dalam industri otomotif dan sering digunakan untuk mengangkat mobil di atas permukaan tanah untuk perbaikan dan pemeliharaan.

3. Rem Hidrolik

Salah satu contoh Hukum Pascal yang paling umum adalah sistem pengereman hidrolik yang ada di mobil. Setiap kali kita melihat sebuah mobil berhenti, prinsip Hukum Pascal mulai berlaku.

Sejumlah komponen membentuk sistem pengereman pada mobil. Saat gaya diberikan pada pedal rem, terjadi pergerakan piston dan batang di master silinder. Cairan yang dikenal sebagai minyak rem atau hidrolik, dibungkus dalam wadah, digunakan untuk mengirimkan tekanan dari pedal rem ke roda kendaraan terhadap cakram rem atau drum rem. Gaya gesek antara komponen gaya ini menyebabkan kendaraan berhenti. Rem hidrolik digunakan di mobil, sepeda motor dan truk.

4. Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik, yang mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik, memfasilitasi pergerakan fluida, dan di sini, lagi, Hukum Pascal mulai berlaku.

Pompa hidrolik membantu pembuangan fluida. Dilengkapi dengan silinder kecil yang dihubungkan ke silinder besar dan kedua silinder tersebut diisi dengan oli. Udara terkompresi yang dimasukkan ke silinder kecil memberikan tekanan pada permukaan oli. Tekanan ini disalurkan oleh oli ke silinder besar dimana tekanan tersebut bekerja pada piston besar untuk menghasilkan gaya yang cukup besar untuk mengangkat sebuah mobil.

Pompa hidrolik digunakan secara luas dalam industri otomotif.

5. Sistem Hidrolik Pesawat

Sistem tenaga hidraulik tidak hanya membantu memperlambat pesawat di landasan pacu tetapi juga membantu dalam pengelolaan flap, roda pendaratan, dan permukaan kontrol penerbangan.

Sistem hidrolik pesawat udara terdiri dari tiga komponen mekanis penting dan fluida hidrolik. Bahkan sejumlah kecil cairan hidrolik membantu mentransmisikan sejumlah besar gaya. Cairan hidrolik yang bersentuhan dengan silinder / piston berada pada tekanan yang berbeda. Oli yang memiliki tekanan relatif lebih tinggi dapat dipompa ke kedua sisi kepala piston. Katup pemilih membantu mengendalikan arah fluida.

Penerapan hukum Pascal seringkali kita temui dalam kegiatan sehari-hari. Biasanya, implementasi hukum Pascal banyak terjadi di dalam dunia industri.

Hal itu tidak lepas dari tujuan utama penggunaan Hukum Pascal untuk meringankan dan memudahkan pekerjaan manusia.

Baca Juga : Sejarah Penemuan Proton, Partikel Subatomik dalam Fisika

Ketahui Tentang Penerapan Hukum Pascal

Hukum Pascal menjadi salah satu teori penting dalam bidang fisika. Mudahnya, hukum ini membahas mengenai tekanan.

Ilmuwan pertama yang berhasil menciptakan hukum ini adalah Blaise Pascal. Ia adalah seorang filsuf sekaligus ilmuwan berkebangsaan Perancis.

Hukum Pascal hanya berlaku untuk fluida saja, umumnya fluida cair. Walau begitu, sebagian juga ada yang menggunakan udara atau gas.

Di dalam Hukum Pascal, dijelaskan bahwa setiap kenaikan tekanan yang terjadi pada permukaan fluida, maka akan terus menyebar ke segala arah pada fluida tersebut.

Adapun Hukum Pascal seringkali bermanfaat di dalam dunia industri. Berikut ini contoh Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari.

Dongkrak Hidrolik

Alat ini tercipta untuk memudahkan dan meringankan pekerjaan manusia dengan menerapkan hukum Pascal. Dongkrak Hidrolik terdiri atas dua tabung berbeda.

Biasanya, masing-masing tabung terisi oleh air yang permukaannya tertutup rapat. Bengkel mobil biasanya menggunakan dongkrak hidrolik untuk mengangkat mobil.

Baca Juga : Jarak dalam Fisika Secara Umum, Ini Rumus Beserta Contohnya

Pompa Hidrolik

Cara kerja pompa ini juga menggunakan hukum Pascal. Pompa berguna untuk mempermudah manusia mengangkat beban berat dengan tenaga kecil.

Kempa Hidrolik

Penerapan hukum Pascal juga terdapat di kempa hidrolik. Kempa ini biasa manusia gunakan untuk menumbuk biji-bijian untuk diambil minyaknya.

Selain itu, kempa hidrolik juga berguna untuk mencetak plat logam menjadi peralatan memasak seperti piring, panci, dan lain sebagainya.

Rem Hidrolik

Nama lain dari rem hidrolik adalah rem cakram. Hal itu karena alat ini menggunakan media cakram besi untuk mengerem.

Rem hidrolik memiliki pipa hidrolik yang terisi dengan minyak rem. Fungsi minyak tersebut adalah untuk membantu proses pengereman.

Di setiap ujung pipa juga terdapat dua piston, yakni piston pedan dan piston cakram.

Piston pedal merupakan piston yang berada dekat dengan pedal rem, sedangkan pistol cakram bekerja untuk menghentikan laju cakram hingga pengereman terjadi.

Contoh benda lainnya yang menggunakan konsep hukum Pascal adalah mesin pengepres kapas, tensimeter, pompa sepeda, pereda, hidrolik, silinder hidrolik, dan aktuator hidrolik.

Baca Juga : Daya Dalam Fisika: Pengertian, Rumus dan Macam-Macamnya

Rumus Hukum Pascal

Penerapan hukum Pascal memiliki persamaan dengan rumus:

P1 = P2

Kemudian dari persamaan tersebut menjadi persamaan baru, yaitu:

F1/A1 = F2/A2

Keterangan:

• F1 = gaya yang ada pada penampang 1 (N)
• F2 = gaya yang ada pada penampang 2 (N)
• A1 = luas dari penampang 1 (m2)
• A2 = luas dari penampang 2 (m2)

Prinsip dari penerapan hukum Pascal adalah untuk menciptakan daya besar dengan usaha yang sekecil mungkin. Itulah kenapa konsepnya banyak digunakan dalam industri, terutama yang membutuhkan daya besar. (R10/HR-Online)