Little Piece of Science: PENERAPAN HUKUM PASCAL PADA MESIN PENGANGKAT MOBIL

MAKALAH

ZAT DAN ENERGI

PENERAPAN HUKUM PASCAL PADA MESIN PENGANGKAT MOBIL

ANGGOTA KELOMPOK 6 :

1. NOVA DIARNI SOFI MARANTI ( 123654014 )

2. YAUMI ( 123654020 )

3. AZIZATUL ZAINIA ( 123654030 )

4. ALFIYAN ZULIANTO ( 123654037 )

5. FITRIANA NUR ASTUTI ( 123654044 )

PENDIDIKAN SAINS A 2012

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah mencurahkan rahmat dan hidayahNya , sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “ PENERAPAN HUKUM PASCAL PADA MESIN PENGANGKAT MOBIL “

Dalam batas-batas tertentu makalah ini memuat Tentang penerapan hukum pascal. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah ZAT DAN ENERGI. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini.

Akhirnya penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi seluruh pembaca dan dapat menambah wawasan tentang perkembangan teknologi yang tak lepas dari Fisika sebagai bidang mata pelajaran Ilmu Pengetahuan.

Maret 2013

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari pengguna mobil sudah semakin banyak. Banyak diantara mereka yang tidak memiliki waktu untuk mencuci mobil sendiri. Ini yang menyebabkan tempat pencucian mobil ramai dikunjungi, kuantitas mobil yang relatif banyak ini menyebabkan tempat pencucian mobil menggunakan inovasi baru yang dapat meminimalisir waktu pencucian mobil namun tetap dengan kualitas yang baik. Sehingga digunakanlah mesin hidrolik pengangkat mobil sebagai inovasi paling tepat untuk dalam masalah ini.

Mesin hidrolik pengangkat mobil adalah mesin yang sering digunakan di bengkel atau tempat pencucian mobil untuk mempermudah mobil terangkat keatas mobil saat mobil akan dibersihkan bagian bawahnya. Mesin hidrolik pengangkat mobil menggunakan prinsip-prinsip hukum pascal dalam cara kerjanya. Dalam makalah ini akan dibahas tentang cara kerja mesin hidrolik pengangkat mobil.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimama prinsip kerja mesin hidrolik pengangkat mobil?

1.3 Tujuan

Untuk mengetahui prinsip kerja mesin hidrolik pengangkat mobil

Peta Konsep

BAB II

PEMBAHASAN

A. HUKUM PASCAL

Hukum Pascal berbunyi tekanan yang diberikan pada suatu cairan pada bejana yan tertutup diteruskan ke setiap titik dalam fluida dan ke dinding bejana.

Proses Fisika yang terjadi pada bejana U seperti itu diselidiki oleh Blaise Pascal. Melalui penelitiannya, Pascal berkesimpulan bahwa apabila tekanan diberikan pada fluida yang memenuhi sebuah ruangan tertutup, tekanan tersebut akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan besar yang sama tanpa mengalami pengurangan. Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Pascal yang dikemukakan oleh Pascal pada 1653. Berdasarkan hukum pascal ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar.

Description: Tekanan F1 di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa dua

Gambar 7.9Tekanan F₁ di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa dua.

Secara analisis sederhana, Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar 7.9. Tekanan oleh gaya sebesar F₁ terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang pipa A₁, akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F₂ pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A₂ dengan besar tekanan yang sama. Oleh karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut.

P₁ = P₂

(F₁/A₁) = (F₂/A₂)

dengan: F₁ = gaya pada pengisap pipa 1,

A₁ = luas penampang pengisap pipa 1,

F₂ = gaya pada pengisap pipa 2, dan

A₂ = luas penampang pengisap pipa 2.

Sistem kerja rem hidrolik di atas merupakan salah satu contoh pengaplikasian hukum Pascal. Selain itu, hukum pascal juga dapat di jumpai pada sistem alat pengangkat air, alat pengepres, dongkrak hidrolik, dan drum hidrolik.

A. CARA KERJA POMPA HIDROLIK PADA MESIN PENGANGKAT MOBIL

$Description: D:\Downloads\3. Hukum Pascal _ duniafisikaask_files\pascal2.gif$

Dua buah bejana seperti gambar (1.4), bejana I diisi satu jenis zat cair, sedangkan bejana II diisi dua jenis zat cair. Pada bejana I permukaan air pada kedua kaki tabung sama tinggi, sedangkan pada bejana II permukaan zat cair pada kedua kaki tabung tingginya berbeda. Tinggi permukaan pada bejana II masing-masing h₁ dan h₂ diukur dari bidang yang melalui persentuhan kedua zat cair AB. Setiap titik pada bidang tersebut mempunyai tekanan yang sama (P_A = P_B).

$Description: D:\Downloads\3. Hukum Pascal _ duniafisikaask_files\hk-pascal-3.jpg$

Dengan mengingat hukum Pascal dan tekanan Hidrostatis, akan didapatkan hubungan ketinggian h_A dan h_B sebagai berikut:

$Description: D:\Downloads\3. Hukum Pascal _ duniafisikaask_files\hk-pascal-4.jpg$

Dengan:

ρ_A = massa jenis fluida A

ρ_B = massa jenis fluida B

h_A = tinggi fluida A dari bidang acuan

h_B = tinggi fluida B dari bidang acuan

Pada mesin pengangkat mobil, luas penampang pada silinder tekan (A1) lebih besar daripada jarak luas penampang pada silinder beban (A2). Adapun gaya pada silinder beban F2 lebih besar daripada gaya pada silinder tekan F1. Dengan demikian, usaha yang dilakukan pada kedua silinder adalah sama.

C. CONTOH SOAL :

1. Alat pengngkat mobil yang memiliki luas penghisap masing-masing sebesar 0.10 m²dan 4x 10^-4 m² digunakan untuk mengangkat mobil seberat 2x 10⁴ N. Berapakah besar gaya yang harus diberikan pada pengisap kecil ?

2. Sebuah pompa hidrolik berbentuk silinder memiliki jari-jari 4 cm dan 20 cm. Jika pengisap kecil detekan dengan gaya 200 N. Berapakah gaya yang dihasilkan pada pengisap besar ?

3. Sebuah mobil hendak diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Bila pipa besar memiliki jari-jari 25 cm dan pipa kecil memiliki jari-jari 2 cm. Berapa gaya yang harus diberikan pada pipa kecil bila berat mobil adalah 15.000 N?

JAWABAN

1. Diketahui : A1 = 0.10 m²

A2= 4x 10^-4 m²

F1 =2x 10⁴ N

Ditanya : F2?

Jawab :

Dengan demikian, gaya yang harus diberikan pada pengisap yang kecil adalah 80 N

2. Diketahui : R1 = 20 cm, R2= 4 cm, dan F1=200 N

Ditanya : F2?

Jawab :

3. Diketahui : R1 = 2 cm, R= 25 cm, dan F1=15.000 N

Ditanya : F2?

Jawab :

BAB IV

KESIMPULAN

a. Hukum pascal dimanfaatkan dalam peralatan teknik yang banyak membantu pekerjaan manusia. Antara lain dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, mesin pres hidrolik, dan rem hidrolik

b. Pada mesin pengngkat mobil, perbandingan antara luas penampang kedua pengisap sangat besar sehingga gaya angkat yang dihasilkan pada pipa berpenampang besar dan dapat digunakan untuk mengangkat mobil.

c. Pada mesin pengangkat mobil, luas penampang pada silinder tekan (A1) lebih besar daripada jarak luas penampang pada silinder beban (A2). Adapun gaya pada silinder beban F2 lebih besar daripada gaya pada silinder tekan F1. Dengan demikian, usaha yang dilakukan pada kedua silinder adalah sama.