226
IPA SMPMTs Kelas VIII
Informasi:
Di ruang tanpa bobot, zat cair tidak mempunyai berat sehingga tekanan hidrostatis = nol disebabkan percepatan gravitasi g = nol. Dari percobaan, makin besar g makin
besar percepatan gravitasi, makin besar pula tekanan hidrostatis.
Kesimpulan akhir:
Tekanan hidrostatis sebanding dengan: a.
Kedalaman titik di bawah permukaan zat cair h b.
Massa jenis zat cair r c.
Percepatan gravitasi bumi g Jika dirumuskan secara matematik, didapat rumus sebagai berikut:
P
h
= ρgh
Dalam sistem internasional satuan tekanan hidrostatis = pa Nm
-2
Satuan ρ dalam kgm
3
Satuan g dalam ms
2
Satuan h dalam m
3. Hukum Pascal
Ambillah penyemprot Pascal yang ada di laboratorium sekolah, isilah dengan air sampai penuh.
Tekanlah tangkai penyemprot itu sehinga air memancar keluar.
Air memancar keluar dengan kekuatan sama, jauh pancaran sama, hal ini menunjukkan bahwa tekanan yang
dialami air tersebut sama besar. Air yang memancar melalui lubang-lubang itu
mendapat tekanan dari penghisap penyemprot itu yang tertekan, tekanan itu diteruskan air ke segala arah dengan
sama besar.
Hukum Pascal:
Zat cair dalam ruang tertutup jika mendapat tekanan, tekanan itu diteruskan ke segala arah dengan sama kuat tanpa pengurangan.
Gambar 13.24 Penyemprot Pascal
air
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
227
D
B C
Gambar 13.26 Dongkrak hidrolik
k
2
A k
3
k
1
Bila alat penyemprot Pascal tidak ada gunakan kaleng bekas yang tidak bocor dan lengkapilah dengan penekan seperti
gambar di samping. Hukum Pascal dapat dirumuskan secara matematik sebagai
berikut.
Satuan gaya F
1
maupun F
2
harus sama, demikian juga satuan A
1
dan A
2
. Untuk memudahkan ubahlah semua satuan ke dalam Sistem Internasional.
Contoh soal
Bila silinder A yang berluas penampang 100 cm
2
ditekan dengan gaya 5 N, gaya angkat yang dihasilkan pada silinder B yang luas penampangnya 2000 cm
2
sebesar F
2
, besarnya:
= 100 N Jadi beban yang beratnya 100 N dapat diangkat hanya dengan gaya sebesar 5 N.
Keuntungan mekaniknya = Penerapan hukum Pascal yaitu:
a. Dongkrak hidrolik
b. Kempa hidrolik
c. Alat pengangkat mobil
d. Macam-macam pompa
e. Rem hidrolik
a. Dongkrak hidrolik
Mula-mula K
3
terbuka kemudian ditutup. Penghisap pada tabung A ditarik ke atas sehingga katup K
1
terbuka, katup K
2
tertutup zat cair masuk ke A dari C, kemudian jika penghisap ditekan ke bawah katup K
1
tertutup, K
2
terbuka sehingga zat cair dari A masuk ke B dan tekanan dari A diteruskan ke B.
Gambar 13.25 Penyemprot paskal dari kaleng
Di unduh dari : Bukupaket.com
228
IPA SMPMTs Kelas VIII
Luas penampang B jauh lebih luas dari penampang A sehingga silinder D mendapat gaya yang cukup besar untuk mengangkat mobil.
Agar silinder D turun kembali katup K
3
dibuka, zat cair masuk dari B ke C.
b. Kempa hidrolik
Dasar kerjanya sama dengan dongkrak hidrolik hanya silinder pengangkat diganti fungsinya sebagai pengempa
penekan. Alat ini digunakan untuk memeras biji untuk diambil minyaknya, mengepak ampas tebu, kapas,
mencetak plat logam dan lain-lain.
c. Alat pengangkat mobil
Alat pengangkat mobil di bengkel-bengkel besar, juga berdasarkan hukum Pascal.
Datanglah ke sebuah bengkel yang memiliki pengangkat mobil yang menggunakan sistem hidrolik. Cari tahu cara kerjanya, kemudian laporkan hasil kunjunganmu.
d. Beberapa pompa
1 Pompa air
Pompa air mempunyai bagian-bagian sebagai berikut: a
Ruang air R
1
, R
2
, dan R
3
b Klep K
1
, yang akan membuka jika pengisap bergerak naik dan menutup jika pengisap turun air
masuk dari R
1
ke R
2
pada saat pengisap turun. c
Klep K
2
menutup jika pengisap naik dan membuka jika bergerak turun sehingga air pindah dari R
2
ke R
3
d Pengisap dan tangkai pengisap air akan memancar
ke luar melalui saluran air A. Pompa air digunakan untuk mengisap air sumur, untuk keperluan sehari-
hari.
2 Pompa tekan udara
Pompa sepeda merupakan salah satu contoh pompa tekan udara. Pompa udara yang digunakan untuk memompa udara keluar dari suatu ruangan tertutup dinamakan pompa isap.
Gambar 13.27 Kempa hidrolik
k
1
k
2
R
3
R
1
R
2
Gambar 13.28 Pompa air
Keterkinian
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
229
Apabila penghisap P ditarik ke atas klep K
1
membuka, klep K
2
menutup sehingga udara dari ruang A masuk ke B dan udara dari C ke luar melalui lubang
D. Pada saat pengisap P bergerak turun klep K
1
menutup dan klep K
2
membuka udara dari B masuk ke C, demikian seterusnya sehingga udara di A dapat
dikeluarkan menggunakan pompa isap udara. Isilah sebuah bejana berhubungan dengan air.
Bagaimana kedudukan permukaan-permukaan air dalam setiap pipanya? Mendatar bukan?
Gejala ini disimpulkan sebagai hukum bejana berhubungan yang bunyinya sebagai berikut:
”Bila bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama, dalam keadaan seimbang, permukaan zat cair dalam bejana-bejana itu terletak pada sebuah bidang
mendatar” bila tidak ada pipa kapiler.
4. Hukum utama hidrostatik
