Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Prinsip hukum Pascal sekarang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, sehingga memudahkan kerja manusia. Hampir sebagian besar alat-alat yang menerapkan prinsip Pascal digunakan untuk mengangkat benda-benda yang massanya besar yang tidak bisa diangkat secara manual (dengan tenaga manusia). Oke langsung saja, berikut admin bagikan 10 alat yang bekerja berdasarkan hukum Pascal.

1. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik biasanya digunakan untuk mengangkat mobil agar bisa melepaskan ban ketika akan diganti. Prinsip kerja dongkrak hidrolik menerapkan prinsip Hukum Pascal. Di mana pada saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal
Dongkrak hidrolik

2. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil

Mesin hidrolik pengangkat mobil ini memiliki prinsip yang sama dengan dongkrak hidrolik. Perbedaannya terletak pada perbandingan luas penampang pengisap yang digunakan. Pada mesin pengangkat mobil, perbandingan antara luas penampang kedua pengisap sangat besar sehingga gaya angkat yang dihasilkan pada pipa berpenampang besar dan dapat digunakan untuk mengangkat mobil.

3. Rem Hidrolik

Rem hidrolik biasanya digunakan pada mobil, bus dan truk. Prinsip kerjanya hampir sama seperti dongkrak hidrolik. Ketika pedal rem ditekan, gaya yang diberikan pada pedal akan diteruskan ke silinder utama yang berisi minyak rem. Selanjutnya, minyak rem tersebut akan menekan bantalan rem yang dihubungkan pada sebuah piringan logam sehingga timbul gesekan antara bantalan rem dengan piringan logam. Gaya gesek ini akhirnya akan menghentikan putaran roda.

4. Alat Pengepress Hidrolik

Mesin press hidrolik biasa digunakan di bengkel untuk memperbaiki bagian motor yang  bengkok akibat benturan pada kecelakaan dan tidak bisa diluruskan dengan tenaga manusia. Selain itu, mesin pres hidrolik juga digunakan untuk mengepress kertas, kardus, kaleng atau plastik bekas agar volumenya menjadi kecil dan mudah diditribusikan ke tempat lain. Cara kerja mesin press hidrolik ini hampir sama seperti cara kerja pompa hidrolik. Mesin ini memiliki dua silinder yaitu silinder kecil dan silinder master atau silinder besar. Prosesnya cairan oli hidrolik dimasukkan ke dalam silinder kecil. Piston didorong untuk memampatkan oli hidrolik di dalamnya yang kemudian mengalir ke silinder master melalui pipa.

5. Mesin Pengepres Kapas

Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas menjadi bal-bal yang relatif kecil sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk disimpan atau didistribusikan. Cara kerja mesin pengepres ini hampir sama seperti rem hidrolik. Mesin pengepres ini memiliki 2 silinder kecil yg terdiri dari pompa yang mendesakkan cairan ke silinder kecil. Jika seher silinder kecil di tekan ke bawah, maka akan ada dorongan pada seher silinder besar sehingga kapas akan termampatkan.

6. Pompa Hidrolik

Cara kerja pompa hidrolik sederhana adalah dengan memberikan tekanan pada suatu kolom berisi minyak atau zat cair. Jika memberikan tekanan pada sisi kanan pipa, maka sisi kiri pipa akan terangkat dan memberikan gaya yang besar ke sisi kiri pipa tersebut.

7. Mobil Forklift Hidrolik

Gudang-gudang industri dan perusahaan-perusahaan logistik pada umumnya menggunakan alat bantu angkat yang satu ini. Alat ini mampu mengangkat sekitar 2.5 ton sampai dengan 15 ton. Forklift menggunakan pompa hidrolis mengangkat barang.

8. Kempa Hidrolik

Kempa hidrolik dapat digunakan untuk menumbuk biji-bijian yang akan diambil minyaknya. Selain untuk menumbuk biji-bijian, kempa hidrolik biasanya juga digunakan untuk mencetak plat logam menjadi peralatan memasak seperti panci, piring, dan lain sebagainya.

9. Dump Truck Hidrolik

Dump Truck merupakan kendaraan yang biasa digunakan untuk mengangkut material seperti tanah, batu, kerikil, pasir dan hasil tambang lainnya. Untuk mengisi muatan ke dalam truk, biasanya membutuhkan alat berat, sedangkan untuk membongkar muatan bisa dilakukan dengan cara mengangkat bagian depan bak dengan teknologi hidrolik agar bak miring ke belakang sehingga muatan bisa melorot turun ke tempat yang sudah ditentukan.

10. Scissor Lift atau Lift Hidrolik

Scissor Lift adalah alat angkat dengan mekanisme kerja dengan menggunakan tenaga hidrolik. Memiliki fungsi yang hampir sama dengan jenis tangga bantu lainnya yaitu untuk menjangkau ketinggian yang sulit dijangkau secara manual.

Selain yang disebutkan di atas, masih banyak alat-alat yang menerapkan prinsip berdasarkan hukum Pascal, misalnya alat pengepres plastik makanan atau snack makanan ringan, alat pemeras santan, dan lain sebagainya. Jika kamu menemukan alat-alat yang berkerja berdasarkan hukum Pascal selain yang disebutkan di atas, silahkan tulis di kolom komentar 👇.

Pada kesempatan akli ini saya akan membahas secara rinci tentang Fluida Statis. Berikut adalah daftar isi materi yang akan saya bahas pada kesempapatan kali ini.


Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal
Fluida Statis-Hukum Pascal


Daftar Isi Artikel
Pendahuluan : Apa Itu Fluida Statis

A. Tekanan dan Tekanan Hidrostatis
  • Contoh Soal Tekanan
  • Hubungan Tekanan Hidrostatis dan Kedalaman
  • Tekanan Total atau Tekanan Mutlak
  • Contoh Soal Tekanan Hidrostatis


B. Prinsip dan Rumus Hukum Pascal
  • Contoh Soal Hukum Pascal
  • Penerapan Hukum Pascal


C. Prinsip dan Rukus Hukum Archimedes
  • Rumus Hukum Archimedes
  • Prinsip Hukum Archimedes Untuk benda Mengapung, Melayang dan Tenggelam
  • Penerapan Hukum Archimedes
  • Contoh Soal Hukum Archimedes

Fluida adalah suatu zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas (seperti air dan udara) merupakan fluida karena zat ini dapat mengalir. Sedangkan zat padat seperti besi dan batu tidak termaksud ke dalam fluida. Karena zat tersebut keras, kaku dan tidak dapat mengalir. Suatu fluida dapat memberikan tekanan, hal ini dapat Anda buktikan dengan cara mengisi air ke dalam sebuah botol minuman atau tabung plastik. Setelah terisi penuh oleh air kemudian Anda beri lubang pada sisi botol atau tabung tersebut, maka akan tampak air yang keluar dari lubang tersebut. Air tersebut dapat keluar karena air memberikan tekanan pada lubang tersebut.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Contoh lainnya yang dapat membuktikan fluida dapat memberikan tekanan adalah ketika Anda membuka katup penutup ban sepeda Anda, maka yang Anda rasakan adalah udara yang berada di dalam ban akan terdorong keluar melalui lubang tersebut. Udara adalah salah satu jenis fluida, maka dapat dibuktikan bahwa suatu fluida dapat memberikan tekanan. Tekanan apa saja yang akan diberikan oleh fluida dan hukum apa saja yang dapat berlaku, pada kesempatan kali ini saya akan membahasnya.

Perhatikanlah mengapa semakin dalam kita menyelam maka kita merasa tubuh kita semakin ditekan oleh air? Karena semakin dalam anda menyelam, maka tekanan dalam fluida akan semakin besar, tekanan itu disebut sebagai “Tekanan Hidrostatis”. Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya yang menekan suatu benda dalam zat cair terhadap suatu luasan bidang tekan pada kedalaman tertentu. Benda yang tenggelam pada suatu zat cair maka akan mendapatkan gaya tekan yang diberikan oleh fluida dan gaya ini selalu tegak lurus terhadap permukaan benda. Secara matematis tekanan didefinisikan sebagai berikut:

P adalah Tekanan (N/m^2  atau Pa)

A adalah luas permukaan benda (m^2)

Berdasarkan persamaan di atas, tekanan berbanding lurus dengan gaya artinya semakin besar gaya yang diberikan pada sebuah benda maka tekanan yang di rasakan oleh benda tersebut akan semakin besar sebaliknya jika gaya yang diberikan kecil maka tekanannya pun akan kecil. Kemudian tekanan berbanding terbalik dengan luas penampang/permukaan benda, artinya semakin kecil luas penampang maka tekanan akan semakin besar dan semakin besar luas penampang maka tekanan yang diberikan akan kecil.

Contohnya, sebuah pisau memiliki bagian tumpul dan tajam. Bagian pisau yang tajam akan memberikan tekanan yang lebih besar dibandingkan dengan bagian tumpul. Hal ini dikarenakan bagian tajam memiliki luas penampang yang kecil dan tipis sedangkan bagian tumpul memiliki luas penampang yang besar dan tebal. Ha ini dapat dibuktikan. Anda akan mudah sekali mengiris menggunakan bagian tajam dari pada bagian tumpul.

Dalam satuan Internasional besaran gaya dinyatakan dalam satuan Newton (N) dan luas dalam satuan m^2 sehingga satuan tekanan adalah N/m^2 yang dikenal dengan nama Pascal atau disingkat Pa.

Dani yang bermassa 60 Kg memiliki luas kedua kakinya adalah 500 cm^2. Hitunglah besar tekan yang diberikan Dani pada lantai ketika ia berdiri dengan dua kaki dan ketika ia berdiri dengan satu kaki? Gunakan g = 10 m/s^2.

A (dua kaki) = 500 cm^2 = 0,05 m^2

#Besar tekanan jika Dani Berdiri dengan 2 kaki

Dimana F = m.g = 60 (10) = 600 N, Maka diperoleh

P = 600/0,05 = 12 .10^3 Pa = 12 kPa

#Besar tekanan jika Dani berdiri dengan satu kaki

Luas permukaan dua kaki adalah 500 cm^2, maka luas permukaan satu kaki adalah setengahnya yaitu 250 cm^2 atau 0,025 m^2. Maka diperoleh tekanan adalah

P = 600/0,025 = 24 . 10^3 Pa = 24 kPa

Dari contoh ini dapat disimpulakan semaki kecil luas penampang, maka semakin besar tekanan yang diberikan.

Perhatikan gambar berikut ini adalah ilustrasi sebuah benda yang dicelupkan pada suatu fluida dalam sebuah bejana berbentuk tabung.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Ph adalah tekanan Hidrostatis (N/m2 atau Pa)

F adalah gaya tekan fluida (N)

A adalah luas permukaan benda (m^2)

m adalah massa fluida (kg)

g adalah percepatan gravitasi (m/s^2)

ρ adalah massa jenis fluida (Kg/m^3)

V adalah Volume fluida (Kg/m^3)

h adalah kedalaman yang diukur dari permukaan fluida (m)

Perhatikan, rumus di atas tekan hidrostatis hanya bergantung pada massa jenis fluida, percepatan gravitasi dan kedalaman dan tidak bergantung pada bentuk tabung. Jadi tekanan hidrostatis pada setiap titik dengan ke dalam yang sama (dalam satu garis horizontal) memiliki nilai tekanan yang sama besar.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal




Jika kita memperhitungkan tekanan udara luar pada permukaan zat cair, maka besar tekanan total yang dirasakan di oleh suatu benda di dalam suatu zat cair adalah penjumlahan antara besar tekanan udara luar dan tekanan hidrostatis pada kedalamam tertentu


Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal


Keterangan
P(total) adalah tekanan total atau tekanan mutlak (N/m^2)
Po adalah tekanan udara luar di atas permukaan zat cair (N/m^2)
ρf adalah massa jenis zat cair (Kg/m^3)
g adalah percepatan gravitasi (m/s^2)

h adalah kedalaman yang diukur dari permukaan zat cair (m)


Di dalam tabung gelas terdapat minyak setinggi 20 cm. Dengan mengabaikan tekanan udara, tekanan yang terjadi pada dasar tabung adalah 1600 N/m^2. Jika g = 10 m/s^2 maka massa jenis minyak tersebut adalah?

Ditanya : Massa jenis minyak adalah ?

Gunakan Rumus Tekanan Hidrostatis

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, massa jenis minyak adalah 800 Kg/m^3 atau 0,8 g/cm^3

Raksa pada bejana berhubungan memiliki selisih permukaan 2 cm (Massa jenis raksa = 13,6 g/cm^3).

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Kaki sebelah kiri berisi zat cair setinggi 25 cm. Tentukanlah massa jenis zat cair tersebut?

h1 = 2 cm (tinggi air raksa)

h2 = 25 cm (Tinggi zat cair)

Kita tidak perlu mengubah satuan h1 dan h2 ke dalam meter, karena satuan panjang h1 dan h2 dengan satuan panjang yang digunakan pada massa jenis telah sama, yaitu cm.

Ditanya : Tentukanlah massa jenis zat cair tersebut?

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Ingat : tekanan hidrostatis pada setiap titik dengan ke dalam yang sama (dalam satu garis horizontal) memiliki nilai tekanan yang sama besar. Jadi tekanan pada titik P1 (Raksa) sama dengan tekanan pada titik P2 (Zat cair X), maka diperoleh

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, besar massa jenis zat cair tersebut adalah 1,8 g/cm^3.

Sebuah tabung berbentuk U di isi dengan minyak dan air, seperti pada gambar di bawah ini. Diketahui minyak dan air tidak menyatu (karena perbedaan massa jenis). Jika massa jenis minyak adalah 0,8 g/m^3 dan massa jenis air adalah 1 g/m^3. Tentukanlah tinggi minyak jika diketahui tinggi air adalah 15 cm?

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Ditanya : ketinggian minyak (hm) = ... ?

Ingat : tekanan hidrostatis pada setiap titik dengan ke dalam yang sama (dalam satu garis horizontal) memiliki nilai tekanan yang sama besar. Jadi tekanan pada titik A sama dengan tekanan pada titik B, maka diperoleh

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, tinggi minyak adalah 18,75 cm



Baca Juga : Contoh Soal Tekanan Hidrostatis dan Pembahasan Lengkap


Hukum Paskal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu fluida akan di teruskan ke segala arah dengan besar yang sama.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Contohnya adalah pada sebuah dongkrak hidrolik seperti pada gambar di atas yang berbentuk seperti pipa U dengan ukuran luas permukaan berbeda A1 dan A2. Pada A2 diletakkan sebuah benda bermassa M. Ketika sebuah tekanan P1 pada pipa kecil oleh sebuah gaya tekan F1 yang diberikan pada luas permukaan A1 (dalam ruang tertutup). Maka tekanan P1 akan menyebar ke segalah arah dengan sama besar. Sehingga tekanan P1 akan sama dengan tekanan P2. Dimana tekanan pada P2 disebabkan oleh sebuah gaya angkat F2 pada luas permukaan A2. Secara matematis di tuliskan

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

P1 adalah tekanan pada pipa 1

P2 adalah tekanan pada pipa 2

F1 adalah gaya yang berikan pada pipa 1

F2 adalah gaya yang dihasilkan pada pipa 2

A1 adalah Luas Penampang 1

A2 adalah Luas penampang 2

Coba perhatikan kembali gambar di atas. Karena sistem dongkrak hidrolik pada sistem terisolasi (tertutup) maka tidak ada cairan lain yang dapat keluar atau masuk ke dalam pipa tersebut. Maka volume cairan pada pipa A1 akan mengakan benda bermassa M pada pipa A2. Karena piston pada sebelah kiri bergerak sejauh ∆x1 dan piston sebelah kanan bergerak sejauh ∆x2, maka dengan Hukum Pascal diperoleh

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jika dongkrak hidrolik atau pipa U berbentuk tabung maka luas permukaan tabung berbentuk lingkaran adalah

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Sebuah alat pengangkat mobil (dongkrak hidrolik) terdiri dari dua tabung berukuran kecil dan besar. Pada tabung besar yang berdiameter 36 cm diletakkan sebuah mobil bermassa 2,5 ton. Jika diketahui diameter tabung kecil adalah 6 cm dan percepatan gravitasi di tempat tersebut adalah 10 m/s^2. Tentukanlah gaya minimal yang diberikan agar mobil tersebut dapat terangkat ke atas?

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Ditanya : Tentukanlah gaya minimal (F1) yang diberikan agar mobil tersebut dapat terangkat ke atas ?

Gunaan Rumus Hukum Pascal

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Karena d1 dan d2 adalah perbandingan maka kita tidak perlu mengubah satuan diameter (cm) ke satuan SI (satuan meter), maka diperoleh

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, besar gaya minimal (F1) yang diberikan agar mobil tersebut dapat terangkat ke atas adalah 694,44 N

Sebuah dongkrak hidrolik memiliki jari-jari kecil 1 cm dan jari-jari besar adalah 6 cm. Jika gaya tekan sebesar 100 N diberikan kepada pipa kecil. Maka tentukan berapa besar gaya angkat yang di hasilkan pada pipa besar?

Karena r1 dan r2 adalah perbandingan maka kita tidak perlu mengubah satuan jari-jari (cm) ke satuan SI (satuan meter)

Ditanya : Tentukan berapa besar gaya angkat yang di hasilkan pada pipa besar?

Gunaan Rumus Hukum Pascal

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, besar gaya angkat yang di hasilkan pada pipa besar 3600 N

Hukum Pascal dapat digunakan untuk membantu memudahkan pekerjaan manusia terutama dalam bidang industri. Salah satu contoh pemanfaatan hukum Pascal yang paling sederhana adalah dongkrak Hidrolik. Coba bayangkan berapa besar gaya yang kita gunakan untuk mengangkat benda bermassa 1000 Kg. Ingat gaya berat W = mg. Maka besar gaya minimal untuk mengangkat benda ini adalah 10.000 N. Tentunya itu adalah gaya yang cukup besar. Namun dengan prinsip Hukum Pascal pada dongkrak Hidrolik kita dapat mengangkat benda tersebut walaupun dengan gaya yang kecil. 

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Misalkan kita membuat dongkrak hidrolik dengan luas permukaan yang besar A2 adalah 20 kali lebih besar dari pada luas permukaan yang kecil A1, maka gaya minimal (F1) yang kita butuh kan untuk mengangkat benda bermassa 1000 Kg adalah 

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Dapat dilihat bahwa jika kita tidak menggunakan Hukum Pascal maka gaya minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat benda bermassa 1000 kg adalah 10.000 N sedangkan jika kita menggunakan Hukum Pascal maka gaya yang dibutuhkan adalah 500 N.

Bunyi Hukum Archimedes : Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu fluida akan diangkat ke atas oleh sebuah gaya yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan.


Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal
Prinsip Hukum Archimedes

Pada gambar di atas ada dua perlakukan yang dilakukan saat mengukur berat benda. Saat di ukur di udara maka berat benda adalah W(udara) = Mg. Pada perlakuan kedua berat benda diukur di dalam air, maka berat benda di dalam air akan lebih kecil dibandingkan dengan berat benda di udara. Hal ini karena saat di dalam air benda mendapatkan gaya angkat fluida atau gaya apung. Maka diperoleh berat benda di dalam air adalah

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Sebelumnya telah kita bahas mengenai tekanan Hidrostatis, dimana tekanan ini hanya berpengaruh pada kedalaman (h) dari suatu fluida. Kedalaman di ukur dari permukaan fluida. Semakin dalam suatu benda pada fluida maka semakin besar pula tekanan fluida yang dirasakan oleh benda tersebut. Pada gambar di bawah ini terlihat bahwa tekanan fluida pada bagian atas benda lebih besar dari pada tekanan di bawah benda karena h2 > h1. Maka besarnya gaya angkat (Perhatikan gambar di atas) adalah

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

B adalah gaya apung atau gaya angkat (N)

Vt adalah volume benda yang tercelup (m^3)

ρf adalah massa jenis fluida (Kg/m^3)

g adalah percepatan gravitasi (m/s^2)

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Dengan M adalah massa fluida yang dipindahkan. Ingat : Besarnya gaya apung (B) sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Gaya berat adalah perkalian massa dan percepatan gravitasi.

Suatu benda akan terapung pada suatu fluida ketika gaya berat benda lebih kecil dibandingkan dengan gaya angkat (gaya apung) fluida. Ingat Bunyi Hukum Archimedes. Suatu benda yang tercelup seluruh atau sebagian akan mendapatkan gaya apung (B) atau gaya angkat yang sama dengan besarnya berat fluida yang dipindahkan. Ketika benda melayang artinya hanya sebagian kecil Volume benda yang tercelup, sehingga volume fluida yang dipindahkan akan kecil pula.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Indeks t adalah untuk benda yang tercelup

Indeks b adalah untuk menyatakan benda

Indeks f adalah untuk menyatakan fluida

Suatu benda kan melayang di dalam fluida ketika berat benda tersebut sama dengan gaya apung (B) fluida. Ketika suatu benda melayang, maka volume benda akan tercelup seluruhnya di dalam fluida. Artinya Volume benda sama dengan volume fluida yang dipindahkan.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Suatu benda dikatakan tenggelam ketika, gaya berat benda lebih besar dari gaya apung

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

a. Kran Otomatis Pengendali Air

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Keran otomatis merupakan salah satu contoh penerapan Hukum Archimedes dalam memudahkan pekerjaan manusia. Cara kerjanya adalah dengan menggunakan sebuah pelampung yang dibiarkan mengapung di atas air dan berfungsi sebagai indikator ketika air dalam keadaan kosong atau penuh. Kerang ini dapat bergerak naik dan turun secara otomatis. Ketika air dalam sebuah bak kosong, maka otomatis pelampung akan membuka kran sehingga air akan mengalir mengisi bak tersebut. kemudian ketika air penuh maka otomatis gaya angkat air akan membuat pelampung bergerak naik ke atas dan menutup kembali kran air ketika telah mencapai ketinggian maksimum. 

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Kapal selam merupakan salah satu teknologi yang menggunakan prinsip Archimedes. Kapal selam di desain sedemikian rupa sehingga mampu mengatur massa jenis kapal di dalam air. Kapal selam dapat mengapung, melayang dan menyelam dengan cara menambah atau mengurangi air laut di dalam ruangan cadangan yang sehingga massa jenis kapal bisa di atur lebih besar, lebih kecil atau sama dengan massa jenis air laut. Hal inilah yang menyebabkan yang menyebabkan kapal selam dapat mengapung, melayang dan menyelam di dalam air. Kapal selam juga dilengkapi dengan sistem indikator tekanan hidrostatis air laut. Hal ini bertujuan agar kita tahu batas ke dalaman yang mampu di tempuh oleh kapal selam agar kapal selam tidak meledak akibat tekanan hidrostatis yang melebihi batas daya tahan kapal.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Salah satu Hukum Archimedes yang paling sederhana namun memberikan manfaat yang besar adalah prinsip mengapung. Jembatan Ponton adalah jembatan yang terbuat dari kumpulan derum-drum kosong yang disusun berjejer sehingga membentuk sebuah jembatan. Agar drum dapat terapung maka drum-drum tersebut haruslah dalam kondisi kosong dan tertutup rapat, agar tidak ada air yang dapat masuk ke dalam drum tersebut. Jembatan ini sangat fleksibel, artinya ketika air pasang maka jembatan ini akan ikut naik dan ketika air surut maka jembatan akan turun mengikuti tinggi permukaan air.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Kenapa kapal laut dibuat berongga? Tentunya agar tidak tenggelam. Pertanyaan selanjutnya kenapa bisa tidak tenggelam ? Pertanyaan ini dapat dijawab menggunakan Hukum Archimedes. Rongga tersebut bertujuan agar volume fluida atau air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Sehingga gaya apung atau gaya angkat kapal oleh air laut menjadi lebih besar dibandingkan dengan gaya berat kapal. Berdasarkan hukum Archimedes besarnya gaya apung sama dengan berat fluida yang dipindahkan. Semakin banyak fluida yang dipindahkan maka semakin besar pula gaya apung.

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Balon udara dapat melayang karena balon tersebut diisi oleh gas yang massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis udara, seperti gas hidrogen dan helium. Massa jenis gas Hidrogen dan Helium lebih ringan dibandingkan dengan massa jenis udara. Suhu gas dalam balon udara dapat diatur. Ketika suhu gas dalam balon udara di perbesar maka gas-gas yang ada dalam balon tersebut akan memuai (volume membesar massa tetap. Ingat : massa jenis = massa dibagi volume) yang menyebabkan massa jenis gas akan makin kecil sehingga balon udara akan semakin naik. Setalah mencapai ketinggian yang diinginkan maka suhu gas dapat di kurangi. Kemudian ketika ingin turun, maka suhu gas di turunkan hal ini akan menyebabkan gas menyusut (volume mengecil dan massa tetap) sehingga massa jenis gas meningkat.

Sebuah benda memiliki massa jenis 0,8 g/cm^3 dan memiliki volume sebesar 20 cm^3. Jika benda tersebut dimasukkan ke dalam air maka, hitunglah berapa volume benda tersebut yang tercelup di dalam air.

Ingat : ρ(air) = 1 g/cm^3

Ditanya : Tentukanlah volume benda yang tercelup?

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, volume benda yang tercelup adalah 16 cm^3. Artinya yang volume benda yang muncul di permukaan adalah 4 cm^3.

Sebuah balok memiliki massa jenis 0,6 g/cm^3. Jika diketahui benda ini terapung di dalam sebuah minyak yang memiliki massa jenis 0,8 g/cm dan tinggi balok yang terapung adalah 4 cm, maka hitunglah tinggi balok tersebut?

hs = 4 cm (Tinggi benda yang Terapung).

Ditanya : Hitunglah tinggi balok tersebut?

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Di sini saya mendefinisikan hs adalah tinggi benda yang terapung (bagian benda yang tidak tercelup) dan ht adalah tinggi benda yang tercelup dan hb adalah tinggi benda total. Maka diperoleh

Teknologi apa saja yang menerapkan prinsip tekanan hidrostatis Hukum Archimedes dan hukum Pascal

Jadi, tinggi benda total adalah 16 cm dan bagian yang tercelup adalah 12 cm.

Baca Juga : Contoh Soal Hukum Archimedes, Konsep dan Pembahasan

Itulah artikel tentang Fluida Statis, Tekanan Hidrostatis, Hukum Pascal, Archimedes, Rumus dan Contoh Soal. Semoga artikel ini bermanfaat untuk Anda. Jika anda menyukai artikel ini, berikan kritik dan saran Anda agar artikel ini menjadi lebih baik.

Jangan lupa klik like dan share artikel ini agar saya bisa lebih semangat lagi membuat artikel bermanfaat untuk anda semua. dan terimakasih telah berkunjung. Selamat Belajar