Laporan Jembatan Hidrolik

PERCOBAAN

Fluida Statis dan Dinamis 

A.  Tujuan Percobaan

1.    Untuk mengetahui pengaruh tekanan yang diberikan kepada suntikan A kepada suntikan B.

2.    Untuk membuktikan bunyi hukum pascal kepada 2 buah suntikan.

B.   Dasar Teori

Fluida dapat diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Istilah fluida mencakup zat cair dan zat gas. Zat padat seperti batu dan besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa digolongkan ke dalam fluida.

Berdasarkan pergerakannya fluida ada dua macam, yaitu fluida dinamik dan fluida statik

Fluida statik adalah fluida yang tidak bergerak. Setiap fluida selalu memberikan tekanan pada semua benda yang bersentuhan dengannya. Air yang dimasukan ke dalam gelas akan memberikan tekanan pada dinding gelas. Demikian juga seseorang yang mandi dalam kolam renang atau air laut, air kolam atau air laut tersebut juga memberikan tekanan pada seluruh tubuh orang tersebut.

Tekanan total air pada kedalaman tertentu, misalnya tekanan air laut pada kedalaman 200 meter merupakan jumlah tekanan atmosfer yang menekan permukaan air laut dan tekanan terukur pada kedalaman 200 meter. Jadi, selain lapisan bagian atas air menekan lapisan air yang ada di bawahnya, terdapat juga atmosfer (udara) yang menekan permukaan air laut tersebut.

Tekanan yang ditimbulkan oleh lapisan fluida yang ada di atas dapat dikatakan sebagai tekanan dalam karena tekanan itu sendiri berasal dari dalam fluida sedangkan tekanan atmosfer dapat kita katakana tekanan luar karena atmosfer terpisah dari fluida. Tekanan atmosfer (dalam kasus ini merupakan tekanan luar) bekerja pada seluruh permukaan fluida dan tekanan tersebut disalurkan pada seluruh bagian fluida. Oleh karena itu, tekanan total fluida pada kedalaman tertentu selain disebabkan oleh tekanan lapisan fluida pada bagian atas, juga dipengaruhi oleh tekanan luar. Besarnya tekanan zat cair tersebut sebanding dengan :

gh ( =massa jenis, g= percepatan gravitasi dan h= ketinggian / kedalaman )

Setiap titik pada kedalaman yang sama memiliki besar tekanan yang sama. Hal ini berlaku untuk semua zat cair dalam wadah apapun dan tidak bergantung pada bentuk wadah tersebut. Apabila ditambahkan tekanan luar misalnya dengan menekan permukaan zat cair tersebut, pertambahan tekanan dalam zat cair adalah sama di segala arah. Jadi, jika diberikan tekanan luar, setiap bagian zat cair mendapat jatah tekanan yang sama.

C.  Alat dan Bahan

a)    Alat :

1.    Gunting

2.    Lem Plastik

3.    Jarum / kawat

b)   Bahan :

1.    Stik Es Krim

2.    2 buah Suntik diameter 1,5 cm dan volume 10 ml (A)

3.    2 buah Suntik diameter 2 cm dan volume 10 ml (B)

4.    2 buah Selang ukuran 1 m

5.    Papan tripleks

D.  Proses Pembuatan

1.    Buat 2 buah tumpuan jembatan menggunakan stik es krim dan rekatkan menggunakan lem plastik.

2.    Lalu buat 2 buah Jembatannya menggunakan stik es krim dan rekatkan menggunakan lem plastik.

3.    Gunakan jarum / kawat untuk membuat engsel diantara jembatan dengan tumpuan jembatan

4.    Lalu setelah jadi, rekatkan jembatan tersebut pada papan tripleks.

5.    Siapkan 1 buah suntik berdiameter 1,5 cm dan 1 buah suntik yang berdiameter 2 cm.

6.    Hubungkan kedua ujung suntik dengan selang.

7.    Lalu rekatkan sambungan selang dan suntik dengan lem plastik.

8.    Isi suntik dan selang tersebut dengan air sampai penuh.

9.    Pastikan bahwa tidak ada yang bocor saat di isi dengan air.

10. Pastikan juga bahwa katup suntik A berada pada posisi atas dan katup suntik B berada pada posisi bawah.

11. Lalu coba dorong katup suntik A sampai bawah dan lihat apa yang terjadi, jika katup suntik B terdorong maka percobaan berhasil.

12. Lakukan langkah ke 5 – 11 sekali lagi untuk membuat tabung yang kedua ((Suntik A-B)2).

13. Kemudian rekatkan antara jembatan 1 dengan suntik B1 dan Jembatan 2 dengan suntik B2.

14. Kedua ujung atas suntik A1 dan A2 direkatkan dengan lem plastik

15. Coba dorong kedua suntik A tersebut bersama-sama dan lihat apa yng terjadi, jika kedua jembatan terdorong secara bersamaan maka percobaan tersebut berhasil. Jika tidak maka terdapat kesalahan baik itu ketinggian air tidak sama, posisi katup yang tidak sama, dan mungkin terdapat kebocoran pada sambungan, katup suntik, maupun selangnya.

E.   Cara Kerja

Jembatan Hidrolik ini hanya akan bekerja secara bersamaan jika terdapat tekanan yang diberikan pada suntik A. Jadi cara kerja jembatan ini yaitu dengan mendorong atau memberikan gaya / tekanan pada kedua suntikan A secara bersama-sama sehingga jembatan tersebut bisa terangkat secara bersama-sama juga.

F.   Pembahasan

Pada saat suntik A diberikan gaya secara bersamaan, maka tekanan akan menuju pada suntik B.

saat katup suntikan A ditekan menyebabkan air menekan katup suntikan B sehingga katup suntikan B naik. Hal ini disebabkan karena tekanan pada air akan diteruskan ke semua arah jika berada dalam ruang tertutup.  Sesuai dengan bunyi hukum pascal yaitu :

“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar_)”

Berdasarkan hukum pascal diperoleh prinsip bahwa dengan memberikan gaya yang kecil akan dihasilkan gaya yang lebih besar.

Prinsip inilah yang dimanfaatkan pada peralatan teknik yang banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan misalnya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan rem hidrolik. Salah satunya adalah Jembatan Hidrolik ini.

Secara matematis hukum pascal dirumuskan sebagai berikut :

·      P₁,P₂ = Tekanan (Pa atau N/m²)

·      F₁,F₂ = Gaya (N)

·      A₁, A₂ = Luas penampang (m²)

Bila ditinjau dari zat cair yang berada dalam suatu wadah, tekanan zat cair pada dasar wadah tentu saja lebih besar dari tekanan zat cair pada bagian di atasnya. Semakin ke bawah, semakin besar tekanan zat cair tersebut. Sebaliknya, semakin mendekati permukaan atas wadah, semakin kecil tekanan zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding dengan rgh (r = massa jenis, g = percepatan gravitasi dan h = ketinggian/kedalaman).

Setiap titik pada kedalaman yang sama memiliki besar tekanan yang sama. Hal ini berlaku untuk semua zat cair dalam wadah apapun dan tidak bergantung pada bentuk wadah tersebut. Apabila ditambahkan tekanan luar misalnya dengan menekan permukaan zat cair tersebut, pertambahan tekanan dalam zat cair adalah sama di segala arah. Jadi, jika diberikan tekanan luar, setiap bagian zat cair mendapat jatah tekanan yang sama.

G.  Contoh Soal

Sebuah suntik A dengan diameter 1,5 cm diberikan gaya 10 Newton dan berdampak pada suntik B yang berdiameter 2 cm, berapakah gaya yang terdapat pada suntik B ?

Jawab :

Jadi, ketika kita memberikan gaya sebesar 10 Newton pada suntik A maka akan terdapat gaya 17,84 Newton.

H.  Kesimpulan

Dari percobaan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa :

1.    Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup di teruskan sama besar kesegala arah.

2.    Hukum Pascal dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :

I.    Saran

Saran yang diberikan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1.    Hendaknya siswa-siswi SMKN 3 BUDURAN lebih menyukai pelajaran fisika, karena kita dapat bermain sambil belajar.

DAFTAR PUSTAKA

Clark, John O.E. 2010. Materi Fisika Volume 1Materi. Bandung : Pakar Raya.

Sari, Anggela Ratna. 2012. Makalah Hukum Pascal. (http://triyanta.blogspot.com/2012/01/v-behaviorurldefaultvmlo.html. diakses 17 Januari 2014).

Pramono, Adi. 2014. Fisika X. Klaten : Viva Pakarindo.

Artikel Terkait

Laporan Jembatan Hidrolik

4/ 5

Oleh ilyunal

ilyunal 13:21 1 Komentar