2.2.3 Hukum Pascal
Hukum Pascal berbunyi: tekanan yang diberikan kepada fluida di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Perhatikan sebuah
dongkrak hidrolik yang penampangnya ditunjukan seperti pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Ilustrasi Hukum Pascal Jika pengisap kecil dengan luas penampang A
1
ditekan dengan gaya input F
1
, maka pada pengisap besar akan dihasilkan gaya angkat output F
2
. Sesuai dengan hukum Pascal diperoleh:
P
2
= P
1
2.4
=
F
2
= Untuk luas pengisap berbentuk silinder,
= dan
= ,
dengan d
1
dan d
2
adalah diameter masing-masing pengisap. Sehingga diperoleh: F
2
=
F
2
= Kanginan, 2007: 159
Dari hukum Pascal diperoleh prinsip bahwa dengan gaya kecil dapat dihasilkan gaya lebih besar. Prinsip ini dimanfaatkan dalam: 1 dongkrak
hidrolik, 2 pompa hidrolik ban sepeda, 3 mesin hidrolik pengangkat mobil, 4 mesin pengepres hidrolik, dan 5 rem piringan hidrolik pada mobil.
2.2.4 Hukum Archimedes
Hukum Archimedes berbunyi: gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam suatu fluida sama dengan
berat fluida yang dipindahkan oleh benda tersebut. Perhatikan sebuah benda yang
berada di dalam fluida seperti pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Sebuah Benda di dalam Fluida akan Mendapat Gaya Apung ke Atas
Terdapat sebuah benda yang tercelup ke dalam zat cair dengan massa jenis ρ. Benda tersebut mempunyai luas sisi atas dan luas sisi bawah masing-masing
adalah A. Tinggi benda tersebut adalah h. Berdasarkan rumusan tekanan hidrostatis maka tekanan yang tejadi pada
luas sisi atas adalah: P
1
= ρ g h
1
2.5
Fa
Sedangkan tekanan yang tejadi pada luas sisi bawah adalah: P
2
= ρ g h
2
2.6
Jika gaya yang dialami sisi bawah adalah F
1
, F
1
berarah ke bawah yang besarnya: F
1
= P
1
A = ρ g h
1
A 2.7
Jika gaya yang dialami sisi atas adalah F
2
, F
2
berarah ke atas yang besarnya: F
2
= P
2
A = ρ g h
2
A 2.8
F
2
lebih besar daripada F
1
karena kedalaman sisi bawah benda h
2
lebih besar daripada kedalaman sisi atas benda h
1
. Selisih dari gaya pada sisi atas dan gaya pada sisi bawah F
2
– F
1
adalah gaya apung. Jika gaya apung disebut F
a
, maka:
F
a
= F
2
– F
1
= ρ g h
2
A - ρ g h
1
A = ρ g A h
2
- h
1
= ρ g A h
2.9
Ah adalah volume benda di dalam fluida atau volume zat cair yang dipindahkan
oleh benda. Sehingga persamaan 2.9 dapat diubah bentuknya menjadi:
F
a
= ρ g V
2.10
Kanginan, 2013: 271
2.2.5 Terapung, Melayang, Tenggelam
Kategori