Home / Fisika / hukum pascal

Hukum Pascal

  • 8 min read
Loading...

Penulis : Ditheosvi Alvira Gusti – Teknik Elektro PNJ

Ditinjau dan edit kembali oleh Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia, 5 Agustus 2020

Pengertian Hukum Pascal

Materi pembelajaran bacaboy.com kali ini akan membahas tentang hukum Pascal. Hukum Pascal adalah salah satu hukum dalam ilmu fisika yang berhubungan dengan zat cair dan gaya yang terdapat didalamnya. 

Nah, disini kita akan kupas tuntas mengenai semua hal yang berkaitan dengan hukum Pascal tersebut. Jadi, teruntuk kamu yang ingin tahu, yuk simak pembahasan lengkap mengenai hukum Pascal berikut ini. 

Hukum Pascal - Ilustrasi Hukum Pascal
Hukum Pascal – Ilustrasi Hukum Pascal

Blaise Pascal merupakan ilmuwan asal Perancis yang lahir pada tahun 1623. Sejak kecil ia sudah sangat menggemari sains, ketika usianya 12 tahun, dia berhasil membuat mesih penghitung, menulis buku tentang kerucut di usia 16 tahun dan saat

Loading...
berusia 18 tahun, Blaise Pascal menciptakan kalkulator digital pertama di dunia.

Suatu ketika, Pascal sedang memperagakan hukum Toricelli yaitu hukum yang mengukur kelajuan air yang mengucur dari tangki yang bocor. Pascal memperagakan hukum tersebut dengan mengisi kantung berbahan plastik dengan air dan melubangi kantung dibanyak sisi kemudian memperhatikan air yang mengucur dari kantung tersebut.

Ia menyadari bahwa air yang keluar dari kantung yang telah dilubanginya memiliki pancaran yang sama kuat dan itulah yang mendasarinya menemukan sebuah teori yang berbunyi :

Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar

Blaise Pascal

Teori ini diberi nama hukum Pascal sesuai dengan namanya sebagai bentuk apresiasi atas keberhasilan dirinya yang berhasil mencetuskan penemuan dalam bidang fisika mekanika fluida yang berkaitan dengan gaya dan tekanan.

Hukum Pascal lebih identik berlaku pada fluida cair, walaupun sebetulnya juga berlaku pada fluida gas. Tapi, hal tersebut terdapat hukum yang mengaturnya lebih lanjut yaitu teori kinetik gas.

Pada hukum Pascal, tekanan yang diberikan pada fluida cair bermula dari tekanan yang berada di lapisan paling atas yang sebelumnya merupakan lapisan udara. Jadi, tekanan eksternalnya memberikan gaya pada lapisan udara untuk kemudian menekan pada lapisan fluida cair di bawahnya.

Fluida cair pun akan menekan lapisan fluida cair di bawahnya lagi, begitu seterusnya sampai menyentuh dasar. Jika terdapat lubang, maka fluida cair akan keluar dari lubang tersebut dengan kecepatan tertentu (sebagaimana ketika Pascal memperagakan hukum Toricelli tersebut).

Tekanan pada fluida akan menekan ke segala arah (radial) dengan besar yang sama. Perlu diketahui bahwa jika tidak terdapat udara, maka hukum Pascal tidak akan bekerja.

Untuk lebih mudah memahami, maka kamu dapat membaca tulisan tekanan hidrostatis.

Rumus Hukum Pascal

Satuan untuk hukum Pascal adalah Pa (Pascal) yang merupakan satuan turunan untuk tekanan dan berdasarkan bunyi dari hukum Pascal tersebut maka Hukum Pascal dirumuskan sebagai berikut:

rumus Hukum Pascal
Hukum Pascal – rumum Hukup Pascal

Keterangan : 

Pa      =  Tekanan (Pascal) 

F        =  Gaya (Newton) 

A        =  Luas Permukaan Penampang (m2

Berdasarkan rumus tersebut di atas diketahui bahwa tekanan oleh gaya sebesar F1, terhadap pipa 1 yang memiliki luas penampang A1 akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F2 pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A2 dengan besar tekanan yang sama.

Perlu diketahui bahwa besar tekanan akan berbanding terbalik terhadap luas penampang. Tetapi, besar tekanan akan sebanding dengan gaya yang diberikan.

Contoh Penerapan Hukum Pascal

Setelah kita mengetahui asal usul hukum Pascal, bunyi dan rumus, selanjutnya dari pembelajaran materi ini akan dijelaskan mengenai beberapa penerapan hukum Pascal dalam teknologi kehidupan sehari-hari atau beberapa peralatan teknik yang memanfaatkan hukum Pascal dan memiliki fungsi untuk membantu pekerjaan manusia. Berikut pembahasan mengenai cara kerja beberapa alat yang merupakan penerapan dari hukum Pascal.   

Dongkrak Hidrolik 

Hukum Pascal - Gambar Hidrolik Manual
Hukum Pascal – Gambar Hidrolik Manual

Dongkrak hidrolik terdiri dari 2 tabung yang saling berhubungan dan memiliki ukuran diameter berbeda dan digunakan untuk mengangkat beban berat dengan gaya yang kecil. Dua tabung pada dongkrak hidrolik ini dilengkapi dengan penghisap. 

Prinsip kerja dongkrak hidrolik memanfaatkan hukum Pascal yaitu penghisap yang berukuran kecil akan diteruskan ke penghisap yang berukuran besar dengan gaya angkat ke atas jauh lebih besar daripada gaya tekan pada penghisap kecil sehingga dongkrak hidrolik dapat digunakan untuk mengangkat beban yang berat seperti menahan mobil saat mengganti ban.  

Pengangkat Mobil

Hukum Pascal - Gambar Hidrolik Mobil
Hukum Pascal – Gambar Hidrolik Mobil

Mesin hidrolik pengangkat mobil ini sering dijumpai pada bengkel mobil atau tempat cuci mobil. Alat ini menggunakan prinsip hukum Pascal yang mana pada prinsip kerjanya dengan menggunakan metode udara bertekanan tinggi dimasukkan melalui salah satu dari dua keran yag terdapat pada pengangkat mobil dan selanjutnya ditutup rapat dalam satu ruangan sehingga menghasilkan tekanan yang besar.

Loading...

Tekanan tersebut kemudian diteruskan oleh minyak dari penghisap besar dan menghasilkan gaya angkat yang sangat besar untuk mampu mengangkat mobil dan ketika ingin menurunkan mobil tersebut caranya adallah dengan membuang udara pada ruang tertutup rapat tadi melalui keran lainnya.

Loading...

Press Hidrolik

Hukum Pascal - Gambar Hidrolik Press
Hukum Pascal – Gambar Hidrolik Press

Press hidrolik menggunakan tekanan yang konstan pada sistem tertutup berdasarkan hukum Pascal. Dimana piston yang bertindak sebagai pompa pada alat ini memiliki kekuatan mekanik sederhana yang terdapat di luas penampang kecil dan pada luas penampang besar menghasilkan kekuatan mekanik yang besar dengan gaya yang diberikan memiliki tekanan yang dikurangi sehingga menjadi lebih kecil. 

Rem Hidrolik

Hukum Pascal - Gambar Hidrolik Rem
Hukum Pascal – Gambar Hidrolik Rem

Rem hidrolik terdapat pada mobil dengan prinsip kerja hukum Pascal. Prinsip kerja pada rem hidrolik adalah ketika pedal rem ditekan gaya yang diberikan pada pedal diteruskan menuju silinder utama yang berisikan minyak rem yang kemudian minyak rem tersebut akan menekan bantalan rem yang telah terhubung dengan piringan logam yang menimbulkan gesekan dan dapat memberhentikan perputaran roda.

Sehingga mobil melambat dan jika gaya diberikan secara kontinu maka akan menyebabkan mobil berhenti.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa hukum Pascal merupakan hukum yang menjelaskan tentang prinsip tekanan ke segala arah pada ruang tertutup. Hukum Pascal menyatakan bahwa jika gaya eksternal diberikan pada fluida di ruang tertutup, maka tekanan yang dihasilkan akan diteruskan ke segala arah dengan besar yang sama di setiap titik penyebarannya.

Hukum Pascal lebih identik pada fluida cair. Hukum Pascal dapat diterapkan pada dongkrak hidrolik, pengangkat mobil, press hidrolik, dan rem hidrolik.

Contoh Soal Latihan

Supaya lebih memahami materi ini, mari kerjakan latihan soal mengenai hukum Pascal yang telah dipelajari. Selamat mencoba!

  1. Perhatikan gambar berikut ini!
Hukum Pascal - Ilustrasi Soal Gaya Newton
Hukum Pascal – Ilustrasi Soal Gaya Newton

Massa mobil 1200kg, Luas penampang A1 dan A2 masing-masing 50cm2 dan 150cm2. Besar gaya minimal F1 agar mobil di F2 dapat terangkat adalah …. 

2. Alat – alat berikut ini yang menerapkan prinsip hukum Pascal adalah….

a. Venturimeter 
b. Karburator
c. Dongkrak Hidrolik
d. Hidrometer
e. Pesawat terbang

3. Penampang pada pompa hidrolik memiliki luas penampang masing-masing 25cm2 dan 1000cm2. Bila pada penampang kecil ditekan dengan gaya 20N. Maka gaya angkat yang terjadi di penampang besar adalah sebesar…N 

a. 8 N
b. 18 N
c. 80 N
d. 800 N
e. 8000 N

4. Sebuah Pompa hidrolik dengan perbandingan diameter penghisap 1:20. Dengan penghisap yang besar digunakan untuk mengangkan beban sebesar 16000N. Besar gaya minimal yang dikerjakan pada penghisap kecil adalah…N

a. 20 N 
b. 40 N 
c. 60 N 
d. 80 N 
e. 800 N 

Jawaban Soal

Nomor 1

Penyelesaian
Diketahui : A1 = 50cm2 , A2 = 150cm2, F2 = M. g = 1200Kg . 10 = 12000N 
Ditanya : F1 ? 
Jawab :

Hukum Pascal - Rumus Jawaban Contoh Soal Nomor 1
Hukum Pascal - Jawaban Contoh Soal Nomor 1

Jadi, Gaya minimal yang diberikan F1 agar mobil di F2 dapat terangkat adalah 4000N. 

Nomor 2

Alat – alat yang menggunakan hukum Pascal diantaranya adalah Dongkrak hidrolik, Mesin hidrolik pengangkat mobil, Press Hidrolik, dan Rem hidrolik

Nomor 3

Penyelesaian
Diketahui : A1 = 25cm2 , A2 = 1000cm2, F1 = 20N
Ditanya : F2 ? 
Jawab :

Hukum Pascal - Jawaban Soal Nomor 3

Nomor 4

Penyelesaian
Diketahui : Perbandingan A1 dan A2 =  1 :  20, F2 = 16000N 
Ditanya : F1 ? 
Jawab :

Hukum Pascal - Jawaban Soal Nomor 4

Daftar Pustaka

  • Halliday, David; Resnick, Robert; and Walker, Jearl.2001. Fundamental of Physics. New York: John Wiley & Sons
  • Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas X1. Jakarta : Erlangga 
  • Resnick, Haliday. 1985. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga. Terjemahan. Jakarta : Erlangga 
  • Tipler, P.A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga
  • Ibadurrahman. Hukum Pascal. Diperoleh dari https://www.studiobelajar.com/hukum-pascal/ (diakses pada 5 Agustus 2020).

Baca juga:

Loading...
Loading...