Tekanan zat Padat
Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas bidang tekan.
Besar tekanan dapat ditulis dalam bentuk rumus berikut.
P=F/A
Keterangan:
P = tekanan (N/m2)
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang tekan (m2)
Dalam SI satuan tekanan adalah pascal (Pa) atau N/m2.
Semakin besar gaya tekan, semakin besar tekanannya. Semakin luas bidang tekan, semakin kecil tekannya.
Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa:
- Makin besar gaya tekan yang diberikan, makin kecil tekanan yang dihasiilkan
- Makin kecil luas permukaan bidang tekan, makin besar tekanan yang dihasilkan.
Contoh menghitung besarnya tekanan, luas bidang tekan dan gaya yang bekerja pada benda:
Indah kalalo memiliki massa 50 kg pergi ke pasar dengan menggunakan sepatu hak lancip, jika tekanan yang indah berikan pada lantai 1500 N/m2, hitunglah berapa luas permukaan sepatu indah….!! (g = 10 m/s2 )
Jawab:
Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.
1. Kapak
Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang sama. Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari luas permukaan kapak yang kecil disebut tajam.
2. Sirip Ikan
Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya dorong air sebagai reaksinya.
3. Sepatu Salju
Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini mempermudah mereka berjalan di atas salju.
Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda tiap satuan luas bidang tekan.
Besar tekanan dapat ditulis dalam bentuk rumus berikut.
P=F/A
Keterangan:
P = tekanan (N/m2)
F = gaya tekan (N)
A = luas bidang tekan (m2)
Dalam SI satuan tekanan adalah pascal (Pa) atau N/m2.
Semakin besar gaya tekan, semakin besar tekanannya. Semakin luas bidang tekan, semakin kecil tekannya.
Dari rumus tersebut dapat diketahui bahwa:
- Makin besar gaya tekan yang diberikan, makin kecil tekanan yang dihasiilkan
- Makin kecil luas permukaan bidang tekan, makin besar tekanan yang dihasilkan.
Contoh menghitung besarnya tekanan, luas bidang tekan dan gaya yang bekerja pada benda:
Indah kalalo memiliki massa 50 kg pergi ke pasar dengan menggunakan sepatu hak lancip, jika tekanan yang indah berikan pada lantai 1500 N/m2, hitunglah berapa luas permukaan sepatu indah….!! (g = 10 m/s2 )
Jawab:
Pada penjelasan di awal, diberikan beberapa contoh penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini diberikan contoh lain penerapan konsep tekanan.
1. Kapak
Mata kapak dibuat tajam untuk memperbesar tekanan sehingga memudahkan tukang kayu dalam memotong atau membelah kayu. Orang yang memotong kayu dengan kapak yang tajam akan lebih sedikit mengeluarkan tenaganya daripada jika ia menggunakan kapak yang tumpul dengan gaya yang sama. Jadi, kapak yang baik adalah kapak yang mempunyai luas permukaan bidang yang kecil. Dalam bahasa sehari-hari luas permukaan kapak yang kecil disebut tajam.
2. Sirip Ikan
Sirip ikan yang lebar memungkinkan ikan bergerak dalam air karena memperoleh gaya dorong dari gerakan siripnya yang lebar. Sirip ini memberikan tekanan yang besar ke air ketika sirip tersebut digerakkan. Akibatnya, ikan memperoleh gaya dorong air sebagai reaksinya.
3. Sepatu Salju
Orang-orang yang hidup di daerah bersalju secara langsung atau tidak telah memanfaatkan konsep tekanan. Mereka membuat sepatu salju yang luas alasnya besar sehingga mampu memperkecil tekanan berat tubuhnya pada salju. Hal ini mempermudah mereka berjalan di atas salju.
TEKANAN PADA ZAT CAIR DAN PENERAPANNYA
1 Balasan
TEKANAN PADA ZAT CAIR
Berenang adalah kegiatan yang sangat menyenangkan. Ketika kamu mencoba untuk menyelam ke dasar kolam, semakin dalam kamu menyelam maka kamu akan merasa gaya yang menekan ke tubuhmu semakin besar. Semakin dalam, berat air yang mendorong kita semakin banyak, akibatnya gaya yang diberikan semakin besar sehingga tekanan di dalam air bertambah sesuai kedalamannya. Selain kedalaman, jenis zat cair juga mempengaruhi tekanan hidrostatis. Semakin besar masa jenis suatu zat cair, semakin besar pula tekanan pada kedalaman tertentu. Secara matematis, tekanan zat cair (tekanan hidrostatis) dapat dirumuskan sebagai berikut:
Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama. Ayo tonton Video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu….!
A. HUKUM TEKANAN HIDROSTATIS
Menurut hukum tekanan hidrostatis “Tekanan hidrostatis yang terletak pada semua titik yang terletak pada suatu bidang datar dalam suatu jenis zat cair yang sama besarnya sama”
Hukum tekanan hidrostatis berlaku jika zat cair dalam keadaan diam (tidak mengalir).
Rumus tekanan hidrostatis
Untuk menghitung besar tekanan hidrostatis dapat di hitung dengan persamaan :
P = ρ g h
Dimana :
P = tekanan hidrostatis (Pa/ N/m2)
ρ = massa zat jenis cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = kedalaman zat cair (m)
Aplikasi hukum tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari :
1. Berenang
Pada saat berenang semakin dalam kita menyelam maka telinga akan terasa sakit. Hal ini karena semakin dalam kita menyelam maka tekanan hidrostatis juga akan semakin besar.
2. Pembuatan bendungan
Mengapa tukang bangunan membuat dinding bendungan bagian bwawah lebih tebal dari bagian atas ? sesuai konsep tekanan hidrostatis bahwa semakin dalam maka tekanan akan semakin besar. Dinding bendungan bagian bawah dibuat lebih tebal dari bagian atas agar bendungan tidak jebol karena tekanan zat cair terbesar berada pada dasar permukaan zat cair.
3. Pemasangan infus
Sebelum infus dipasang biasanya dilakukan pengukuran tekanan darah pasien. Hal ini dilakukan karena pemasangan infus harus memperhatikan tekanan darah pasien. Dimana tekanan infus harus lebih tinggi dari tekanan darah pasien agar cairan infusmengalir ke dalam tubuh pasien. Jika tekanan darah pasien lebih besar dari tekanan cairan infus maka yang terjadi darah pasien akan mengalir melalui selang infus menuju kantong infus.
B. HUKUM PASCAL
Blaise Pascal mengemukakan hukum Pascal yang berbunyi: “ Tekanan yang diberikan zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar”
Keterangan: F1= gaya pada penampang A1 (N) A1=luas penampang 1 (m2) F2= gaya pada penampang A2 (N) A2=luas penampang 2 (m2) Aplikasi Hukum Pascal Peralatan-peralatan yang menggunakan prinsip kerja Hukum Pascal antara lain dijelaskan sebagai berikut.
a. Dongkrak Hidrolik
Pernahkah kamu melihat orang mengganti ban mobil? Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal supaya badan mobil tidak miring. Untuk melakukan itu, digunakan dongkrak hidrolik.
Gambar 1 memperlihatkan skema dongkrak hidrolik yang terdiri atas:dua bejana yang berhubungan terbuat dari bahan yang kuat misalnya besipenghisap kecil dan penghisap besar minyak pengisi bejana.Adapun cara kerja dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai berikut. Ketika sebuah gaya F1 diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan penghisap kecil A1, tekanan ini akan diteruskan oleh minyak ke segala arah. Oleh karena dinding bejana terbuat dari bahan yang kuat, gaya ini tidak cukup untuk mengubah bentuk bejana. Satu-satunya jalan, tekanan ini diteruskan oleh minyak ke penghisap besar A2.
Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap besar A2. (Ingat Hukum Pascal)
b. Rem Hidrolik
Tak terbayangkan jika sistem rem pada mobil tidak menggunakan Hukum Pascal. Pengendara mobil akan memerlukan tenaga besar untuk menghentikan laju mobilnya. Akan tetapi, dengan menerapkan Hukum Pascal pada sistem rem mobil, pengemudi hanya perlu memberikan gaya kecil untuk mengurangi laju kendaraannya. Gaya ini berupa injakan kaki pada pedal rem.
c. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil
Gambar diatas memperlihatkan sebuah mesin hidrolik pengangkat mobil yang digunakan di tempat pencucian mobil. Secara umum, cara kerja mesin hidrolik tersebut sama dengan dongkrak hidrolik. d. Pompa Sepeda Ada dua jenis pompa sepeda, yaitu pompa biasa dan pompa hidrolik. Akan lebih mudah memompa ban sepeda menggunakan pompa hidrolik karena sedikit mengeluarkan tenaga. e. Mesin Pengepres Kapas (Kempa)
Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas dari perkebunan sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk disimpan atau didistribusikan. Cara kerja alat ini adalah sebagai berikut. Gaya tekan dihasilkan oleh pompa yang menekan pengisap kecil. Akibat gaya ini, pengisap besar bergerak ke atas dan mendorong kapas. Akibatnya, kapas akan termampatkan.
Materi lebih lanjut bisa dilihat disini..!
Atau di link berikut ini Hukum pascal dan bejana berhubungan
Setelah kamu membaca materi diatas, kini saatnya kamu mengerjakan kuis untuk menguji pemahaman mu…! KLIK DISINI
Hukum Pascal Pada Aliran Darah
Hukum Pascal dapat juga terjadi pada aliran darah pada tubuh kita. Aliran darah pada tubuh kita berada dalam suatu ruang tertutup yakni di dalam ruang tertutup. Darah mengalir melalui suatu pembuluh darah. Jika orang yang sehat (normal), pembuluh darah orang yang sehat bersih tanpa ada penghambat. Sehingga orang yang normal aliran tekanan darahnya pun stabil.
Tetapi jika orang yang misalnya terkena penyakit tekanan darah tinggi karena kelebihan kolesterol makan pembuluh darahnya akan lebih menyempit. Sehingga jantung akan bekerja lebih keras dalam memompa lebih keras yang bahkan dapat menyebabkan pecahnya pembuluh darah. Penyebab lain tekanan darah tinggi yang dapat menyempitkan pembuluh darah adalah faktor keturunan, stres, usia, kebiasan merokok, dan minuman beralkohol.
Ayo tonton video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu..!
DIFUSI PADA PERISTIWA RESPIRASI
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi.Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah peristiwa respirasi adanya gas yang mengalir dari udara ke paru paru , ke alveolus dan berpidah lagi ke pembuluh darah dan berakhir ke sel. Ayo tonton video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu..!
C. HUKUM ARCHIMEDES
Hukum Archimedes merupakan suatu hukum yang berkaitan dengan prinsip pengapungan di atas benda cair. Hukum ini ditemukan oleh Archimedes, yang merupakan seorang ilmuwan Yunani, yang juga adalah penemu pompa spiral. Pompa yang dikenal dengan istilah sekrup Archimedes ini adalah sebuah penemuan yang berperan dalam menaikan air. Di dalam Hukum Archimedes, berhubungan dengan gaya berat serta gaya ke atas suatu benda ketika dimasukan dalam air.
Bunyi Hukum Archimedes
“Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari :
1. KRAN OTOMATIS PADA PENAMPUNGAN AIR
Jika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya adalah agar diperoleh tekanan besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup
2. KAPAL SELAM
Pada dasarnya prinsip kerja kapal selam dan galangan kapal sama. Jika kapal akan menyelam, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah. Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan, menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang dikehendaki. Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan hidrostatisnya terlalu besar.
3. HIDROMETER
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Archimedes.
Semakin besar besar massa jenis zar air, maka akan semakin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Hidrometer ini banyak dipakai untuk mengetahui besarnya kandungan air dalam susu, bir, atau minuman lain.
Hidrometer ini terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca tersebut terapung dan tegak dalam zat cair, maka bagian bawahnya diberi butiran timbal yang berfungsi sebagai beban. Diameter bagian bawah tabung dirancang lebih besar dengan tujuan agar volume zat cair yang dipindahkan oleh hidrometer menjadi lebih besar. Dengan begitu, dihasilkanlah gaya ke atas yang lebih besar, dan terapunglah hidrometer dalam zat cair.
Tangkai tabung kaca ini dirancang sedemikian rupa agar perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan dapat menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tabung yang tercelup dalam zat cair tersebut. Ini berarti adanya perbedaan bacaan yang terdapat pada skala menjadi lebih jelas.
4. JEMBATAN PONTON
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drum-drum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air.
5. KAPAL LAUT
Agar kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga. hal ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingga gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
Info lebih lengkap klik link berikut ini: hukum archimedes
D. BEJANA BERHUBUNGAN
HUkum bejana berhubungan yang menyatakan bahwa : “Jika bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan diam, permukaan zat cair itu terletak pada satu bidang datar”.
Aplikasi bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari!
Tukang Bangunan
Tukang bangunan menggunakan konsep bejana berhubungan untuk membuat titik yang sama tingginya. Kedua titik yang sama ketinggiannya ini digunakan untuk membuat garis lurus yang datar. Biasanya, garis ini digunakan sebagai patokan untuk memasang ubin supaya permukaan ubin menjadi rata dan memasang jendela-jendela supaya antara jendela satu dan jendela lainnya sejajar. Tukang bangunan menggunakan slang kecil yang diisi air dan kedua ujungnya diarahkan ke atas. Akan dihasilkan dua permukaan air, yaitu permukaan air kedua ujung slang. Kemudian, seutas benang dibentangkan menghubungkan dua permukaan air pada kedua ujung slang. Dengan cara ini, tukang bangunan akan memperoleh permukaan datar.
Teko Air
Perhatikan teko air di rumahmu. Teko tersebut merupakan sebuah bejana berhubungan. Teko air yang baik harus mempunyai mulut yang lebih tinggi daripada tabung tempat menyimpan air.
Tempat Penampungan Air
Biasanya, setiap rumah mempunyai tempat penampungan air. Tempat penampungan air ini ditempatkan di tempat tinggi misalnya atap rumah. Jika diamati, wadah air yang cukup besar dihubungkan dengan kran tempat keluarnya air menggunakan pipa-pipa. Jika bentuk bejana berhubungan pada penjelasan sebelumnya membentuk huruf U, bejana pada penampungan air ini tidak berbentuk demikian. Hal ini sengaja dirancang demikian karena sistem ini bertujuan untuk mengalirkan air ke tempat yang lebih rendah dengan kekuatan pancaran yang cukup besar.
1 Balasan
TEKANAN PADA ZAT CAIR
Berenang adalah kegiatan yang sangat menyenangkan. Ketika kamu mencoba untuk menyelam ke dasar kolam, semakin dalam kamu menyelam maka kamu akan merasa gaya yang menekan ke tubuhmu semakin besar. Semakin dalam, berat air yang mendorong kita semakin banyak, akibatnya gaya yang diberikan semakin besar sehingga tekanan di dalam air bertambah sesuai kedalamannya. Selain kedalaman, jenis zat cair juga mempengaruhi tekanan hidrostatis. Semakin besar masa jenis suatu zat cair, semakin besar pula tekanan pada kedalaman tertentu. Secara matematis, tekanan zat cair (tekanan hidrostatis) dapat dirumuskan sebagai berikut:
Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama. Ayo tonton Video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu….!
A. HUKUM TEKANAN HIDROSTATIS
Menurut hukum tekanan hidrostatis “Tekanan hidrostatis yang terletak pada semua titik yang terletak pada suatu bidang datar dalam suatu jenis zat cair yang sama besarnya sama”
Hukum tekanan hidrostatis berlaku jika zat cair dalam keadaan diam (tidak mengalir).
Rumus tekanan hidrostatis
Untuk menghitung besar tekanan hidrostatis dapat di hitung dengan persamaan :
P = ρ g h
Dimana :
P = tekanan hidrostatis (Pa/ N/m2)
ρ = massa zat jenis cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = kedalaman zat cair (m)
Aplikasi hukum tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari :
1. Berenang
Pada saat berenang semakin dalam kita menyelam maka telinga akan terasa sakit. Hal ini karena semakin dalam kita menyelam maka tekanan hidrostatis juga akan semakin besar.
2. Pembuatan bendungan
Mengapa tukang bangunan membuat dinding bendungan bagian bwawah lebih tebal dari bagian atas ? sesuai konsep tekanan hidrostatis bahwa semakin dalam maka tekanan akan semakin besar. Dinding bendungan bagian bawah dibuat lebih tebal dari bagian atas agar bendungan tidak jebol karena tekanan zat cair terbesar berada pada dasar permukaan zat cair.
3. Pemasangan infus
Sebelum infus dipasang biasanya dilakukan pengukuran tekanan darah pasien. Hal ini dilakukan karena pemasangan infus harus memperhatikan tekanan darah pasien. Dimana tekanan infus harus lebih tinggi dari tekanan darah pasien agar cairan infusmengalir ke dalam tubuh pasien. Jika tekanan darah pasien lebih besar dari tekanan cairan infus maka yang terjadi darah pasien akan mengalir melalui selang infus menuju kantong infus.
Menurut hukum tekanan hidrostatis “Tekanan hidrostatis yang terletak pada semua titik yang terletak pada suatu bidang datar dalam suatu jenis zat cair yang sama besarnya sama”
Hukum tekanan hidrostatis berlaku jika zat cair dalam keadaan diam (tidak mengalir).
Rumus tekanan hidrostatis
Untuk menghitung besar tekanan hidrostatis dapat di hitung dengan persamaan :
P = ρ g h
Dimana :
P = tekanan hidrostatis (Pa/ N/m2)
ρ = massa zat jenis cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
h = kedalaman zat cair (m)
Aplikasi hukum tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari :
1. Berenang
Pada saat berenang semakin dalam kita menyelam maka telinga akan terasa sakit. Hal ini karena semakin dalam kita menyelam maka tekanan hidrostatis juga akan semakin besar.
2. Pembuatan bendungan
Mengapa tukang bangunan membuat dinding bendungan bagian bwawah lebih tebal dari bagian atas ? sesuai konsep tekanan hidrostatis bahwa semakin dalam maka tekanan akan semakin besar. Dinding bendungan bagian bawah dibuat lebih tebal dari bagian atas agar bendungan tidak jebol karena tekanan zat cair terbesar berada pada dasar permukaan zat cair.
3. Pemasangan infus
Sebelum infus dipasang biasanya dilakukan pengukuran tekanan darah pasien. Hal ini dilakukan karena pemasangan infus harus memperhatikan tekanan darah pasien. Dimana tekanan infus harus lebih tinggi dari tekanan darah pasien agar cairan infusmengalir ke dalam tubuh pasien. Jika tekanan darah pasien lebih besar dari tekanan cairan infus maka yang terjadi darah pasien akan mengalir melalui selang infus menuju kantong infus.
B. HUKUM PASCAL
Blaise Pascal mengemukakan hukum Pascal yang berbunyi: “ Tekanan yang diberikan zat cair di dalam ruang tertutup diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar”
Keterangan: F1= gaya pada penampang A1 (N) A1=luas penampang 1 (m2) F2= gaya pada penampang A2 (N) A2=luas penampang 2 (m2) Aplikasi Hukum Pascal Peralatan-peralatan yang menggunakan prinsip kerja Hukum Pascal antara lain dijelaskan sebagai berikut.
a. Dongkrak Hidrolik
Pernahkah kamu melihat orang mengganti ban mobil? Bagian badan mobil yang akan diganti bannya harus diganjal supaya badan mobil tidak miring. Untuk melakukan itu, digunakan dongkrak hidrolik.
Gambar 1 memperlihatkan skema dongkrak hidrolik yang terdiri atas:dua bejana yang berhubungan terbuat dari bahan yang kuat misalnya besipenghisap kecil dan penghisap besar minyak pengisi bejana.Adapun cara kerja dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai berikut. Ketika sebuah gaya F1 diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan penghisap kecil A1, tekanan ini akan diteruskan oleh minyak ke segala arah. Oleh karena dinding bejana terbuat dari bahan yang kuat, gaya ini tidak cukup untuk mengubah bentuk bejana. Satu-satunya jalan, tekanan ini diteruskan oleh minyak ke penghisap besar A2.
Tekanan ini sama dengan tekanan yang diterima pengisap besar A2. (Ingat Hukum Pascal)
b. Rem Hidrolik
Tak terbayangkan jika sistem rem pada mobil tidak menggunakan Hukum Pascal. Pengendara mobil akan memerlukan tenaga besar untuk menghentikan laju mobilnya. Akan tetapi, dengan menerapkan Hukum Pascal pada sistem rem mobil, pengemudi hanya perlu memberikan gaya kecil untuk mengurangi laju kendaraannya. Gaya ini berupa injakan kaki pada pedal rem.
c. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil
Gambar diatas memperlihatkan sebuah mesin hidrolik pengangkat mobil yang digunakan di tempat pencucian mobil. Secara umum, cara kerja mesin hidrolik tersebut sama dengan dongkrak hidrolik. d. Pompa Sepeda Ada dua jenis pompa sepeda, yaitu pompa biasa dan pompa hidrolik. Akan lebih mudah memompa ban sepeda menggunakan pompa hidrolik karena sedikit mengeluarkan tenaga. e. Mesin Pengepres Kapas (Kempa)
Mesin ini digunakan untuk mengepres kapas dari perkebunan sehingga mempunyai ukuran yang cocok untuk disimpan atau didistribusikan. Cara kerja alat ini adalah sebagai berikut. Gaya tekan dihasilkan oleh pompa yang menekan pengisap kecil. Akibat gaya ini, pengisap besar bergerak ke atas dan mendorong kapas. Akibatnya, kapas akan termampatkan.
Materi lebih lanjut bisa dilihat disini..!
Atau di link berikut ini Hukum pascal dan bejana berhubungan
Setelah kamu membaca materi diatas, kini saatnya kamu mengerjakan kuis untuk menguji pemahaman mu…! KLIK DISINI
Hukum Pascal Pada Aliran Darah
Hukum Pascal dapat juga terjadi pada aliran darah pada tubuh kita. Aliran darah pada tubuh kita berada dalam suatu ruang tertutup yakni di dalam ruang tertutup. Darah mengalir melalui suatu pembuluh darah. Jika orang yang sehat (normal), pembuluh darah orang yang sehat bersih tanpa ada penghambat. Sehingga orang yang normal aliran tekanan darahnya pun stabil.
Tetapi jika orang yang misalnya terkena penyakit tekanan darah tinggi karena kelebihan kolesterol makan pembuluh darahnya akan lebih menyempit. Sehingga jantung akan bekerja lebih keras dalam memompa lebih keras yang bahkan dapat menyebabkan pecahnya pembuluh darah. Penyebab lain tekanan darah tinggi yang dapat menyempitkan pembuluh darah adalah faktor keturunan, stres, usia, kebiasan merokok, dan minuman beralkohol.
Ayo tonton video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu..!
DIFUSI PADA PERISTIWA RESPIRASI
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi.Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah peristiwa respirasi adanya gas yang mengalir dari udara ke paru paru , ke alveolus dan berpidah lagi ke pembuluh darah dan berakhir ke sel. Ayo tonton video dibawah ini untuk menambah pemahaman mu..!
C. HUKUM ARCHIMEDES
Hukum Archimedes merupakan suatu hukum yang berkaitan dengan prinsip pengapungan di atas benda cair. Hukum ini ditemukan oleh Archimedes, yang merupakan seorang ilmuwan Yunani, yang juga adalah penemu pompa spiral. Pompa yang dikenal dengan istilah sekrup Archimedes ini adalah sebuah penemuan yang berperan dalam menaikan air. Di dalam Hukum Archimedes, berhubungan dengan gaya berat serta gaya ke atas suatu benda ketika dimasukan dalam air.
Bunyi Hukum Archimedes
“Suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut”
Berikut ini adalah beberapa contoh penerapan Hukum Archimedes dalam kehidupan sehari-hari :
1. KRAN OTOMATIS PADA PENAMPUNGAN AIR
Jika di rumah kita menggunakan mesin pompa air, maka dapat kita lihat bahwa tangki penampungnya harus diletakkan pada ketinggian tertentu. Tujuannya adalah agar diperoleh tekanan besar untuk mengalirkan air. Dalam tangki tersebut terdapat pelampung yang berfungsi sebagai kran otomatis. Kran ini dibuat mengapung di air sehingga ia akan bergerak naik seiring dengan ketinggian air. Ketika air kosong, pelampung akan membuka kran untuk mengalirkan air. Sebaliknya, jika tangki sudah terisi penuh, pelampung akan membuat kran tertutup sehingga secara otomatis kran tertutup
2. KAPAL SELAM
Pada dasarnya prinsip kerja kapal selam dan galangan kapal sama. Jika kapal akan menyelam, maka air laut dimasukkan ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah. Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan, menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang dikehendaki. Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan hidrostatisnya terlalu besar.
3. HIDROMETER
Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk tabung yang berisi pemberat dan ruang udara sehingga akan terapung tegak dan stabil seketika. Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Archimedes.
Semakin besar besar massa jenis zar air, maka akan semakin sedikit bagian hidrometer yang tenggelam. Hidrometer ini banyak dipakai untuk mengetahui besarnya kandungan air dalam susu, bir, atau minuman lain.
Hidrometer ini terbuat dari tabung kaca. Agar tabung kaca tersebut terapung dan tegak dalam zat cair, maka bagian bawahnya diberi butiran timbal yang berfungsi sebagai beban. Diameter bagian bawah tabung dirancang lebih besar dengan tujuan agar volume zat cair yang dipindahkan oleh hidrometer menjadi lebih besar. Dengan begitu, dihasilkanlah gaya ke atas yang lebih besar, dan terapunglah hidrometer dalam zat cair.
Tangkai tabung kaca ini dirancang sedemikian rupa agar perubahan kecil dalam berat benda yang dipindahkan dapat menghasilkan perubahan besar pada kedalaman tabung yang tercelup dalam zat cair tersebut. Ini berarti adanya perbedaan bacaan yang terdapat pada skala menjadi lebih jelas.
4. JEMBATAN PONTON
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda terapung. Drum-drum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang, jembatan naik. Jika air surut, maka jembatan turun. Jadi, tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya air.
5. KAPAL LAUT
Agar kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga. hal ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingga gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan, sehingga gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat mengapung di permukaan laut.
Info lebih lengkap klik link berikut ini: hukum archimedes
D. BEJANA BERHUBUNGAN
HUkum bejana berhubungan yang menyatakan bahwa : “Jika bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan diam, permukaan zat cair itu terletak pada satu bidang datar”.
Aplikasi bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari!
Tukang Bangunan
Tukang bangunan menggunakan konsep bejana berhubungan untuk membuat titik yang sama tingginya. Kedua titik yang sama ketinggiannya ini digunakan untuk membuat garis lurus yang datar. Biasanya, garis ini digunakan sebagai patokan untuk memasang ubin supaya permukaan ubin menjadi rata dan memasang jendela-jendela supaya antara jendela satu dan jendela lainnya sejajar. Tukang bangunan menggunakan slang kecil yang diisi air dan kedua ujungnya diarahkan ke atas. Akan dihasilkan dua permukaan air, yaitu permukaan air kedua ujung slang. Kemudian, seutas benang dibentangkan menghubungkan dua permukaan air pada kedua ujung slang. Dengan cara ini, tukang bangunan akan memperoleh permukaan datar.
Teko Air
Perhatikan teko air di rumahmu. Teko tersebut merupakan sebuah bejana berhubungan. Teko air yang baik harus mempunyai mulut yang lebih tinggi daripada tabung tempat menyimpan air.
Tempat Penampungan Air
Biasanya, setiap rumah mempunyai tempat penampungan air. Tempat penampungan air ini ditempatkan di tempat tinggi misalnya atap rumah. Jika diamati, wadah air yang cukup besar dihubungkan dengan kran tempat keluarnya air menggunakan pipa-pipa. Jika bentuk bejana berhubungan pada penjelasan sebelumnya membentuk huruf U, bejana pada penampungan air ini tidak berbentuk demikian. Hal ini sengaja dirancang demikian karena sistem ini bertujuan untuk mengalirkan air ke tempat yang lebih rendah dengan kekuatan pancaran yang cukup besar.
Tekanan pada Zat Gas
Tekanan zat gas dalam bahasa sehari-hari disebut dengan tekanan udara. Bumi kita diselimuti oleh lapisan udara, seperti yang sudah kita ketahui udara memiliki berat. Berat udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat maka udara juga mempunyai tekanan.
Percobaan Toricelli tentang Tekanan Zat Gas
Tekanan gas atau udara tergantung ketinggian suatu tempat diukur dari permukaan air laut. Evangelista Toricelli melakukan percobaan untuk mengukur tekanan udara di atas permukaan laut. Menurut Toricelli Tekanan udara di atas permukaan laut sebesar 176 cmHg atau 1 atmosfir (atm), Setiap kenaikkan 100 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Dari percobaaan Toricell dapat disimpulkan semakin rendah suatu tempat, tekanan udara akan semakin besar. Sebaliknya, semakin tinggi suatu tempat, tekanan udara akan semakin rendah.
Hukum Tekanan Zat Gas
Selain Toricelli, Robert Boyle juga melakukan percobaan untuk menentukan tekanan zat gas dalam ruang tertutup. Menurut Boyle “ jika suhu ruangan tetap maka hasil kali tekanan dan volume zat gas di dalam ruang tertutup selalu konstan “. Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Boyle yang dirumuskan :
P1 V1 = P2 V2 atau P V = konstan
Dimana :
P1= tekanan mula-mula
V1= volume mula-mula
P2= tekanan akhir
V2= volume akhir
Rumus Tekanan Zat Gas
Untuk menghitung tekanan zat gas pada ketinggian tertentu digunakan persamaan :
h= (76 cmHg- Pbar) x100 m
Pgas = (Pbar ± h) cmHg
Dimana :
Pgas = tekanan gas
Pbar = tekanan pada barometer
h = ketinggi8an tempat (m)
Tekanan zat gas dalam ruang terbuka digunakan barometer
sedangkan tekanan gas dalam ruang tertutup dapat diukur dengan manometer. Manometer dibedakan menjadi dua jenis yaitu manometer raksa dan manometer logam.
Alat Ukur Tekanan Zat Gas
Manometer raksa dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
1) Manometer Raksa Terbuka
Manometer raksa terbuka merupakan sebuah tabung U yang kedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki manometer raksa terbuka dibiarkan terbuka agar dapat berhubungan dengan udara luar sedangkan kaki lainnya dihubungkan ke suatu ruang yang akan diukur tekanan gasnya. Untuk menghitung tekanan gas menggunakan manometer terbuka digunakan persamaan :
Pgas = Pbar + h
2) Manometer Raksa Tertutup
Manometer raksa tertutup merupakan sebuah tabung U yang salah satu ujungnya tertutup.
manometer
Sedangkan Manometer Logam digunakan untuk mengukur tekanan udara yang sangat tinggi, baik pada zat padat, zat cair maupun zat gas.
Dalam kehidupan sehari hari kejadian yang berhubungan dengan tekanan zat gas adalah angin. Angin merupakan udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Ahli meteorologi memanfaatkan tekanan zat gas untuk meramalkan cuaca.
https://youtu.be/egkK5YJnANc
Tekanan zat gas dalam bahasa sehari-hari disebut dengan tekanan udara. Bumi kita diselimuti oleh lapisan udara, seperti yang sudah kita ketahui udara memiliki berat. Berat udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Karena udara memiliki berat maka udara juga mempunyai tekanan.
Percobaan Toricelli tentang Tekanan Zat Gas
Percobaan Toricelli tentang Tekanan Zat Gas
Tekanan gas atau udara tergantung ketinggian suatu tempat diukur dari permukaan air laut. Evangelista Toricelli melakukan percobaan untuk mengukur tekanan udara di atas permukaan laut. Menurut Toricelli Tekanan udara di atas permukaan laut sebesar 176 cmHg atau 1 atmosfir (atm), Setiap kenaikkan 100 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Dari percobaaan Toricell dapat disimpulkan semakin rendah suatu tempat, tekanan udara akan semakin besar. Sebaliknya, semakin tinggi suatu tempat, tekanan udara akan semakin rendah.
Hukum Tekanan Zat Gas
Selain Toricelli, Robert Boyle juga melakukan percobaan untuk menentukan tekanan zat gas dalam ruang tertutup. Menurut Boyle “ jika suhu ruangan tetap maka hasil kali tekanan dan volume zat gas di dalam ruang tertutup selalu konstan “. Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Boyle yang dirumuskan :
P1 V1 = P2 V2 atau P V = konstan
Dimana :
P1= tekanan mula-mula
V1= volume mula-mula
P2= tekanan akhir
V2= volume akhir
Rumus Tekanan Zat Gas
Untuk menghitung tekanan zat gas pada ketinggian tertentu digunakan persamaan :
h= (76 cmHg- Pbar) x100 m
Pgas = (Pbar ± h) cmHg
Dimana :
Pgas = tekanan gas
Hukum Tekanan Zat Gas
Selain Toricelli, Robert Boyle juga melakukan percobaan untuk menentukan tekanan zat gas dalam ruang tertutup. Menurut Boyle “ jika suhu ruangan tetap maka hasil kali tekanan dan volume zat gas di dalam ruang tertutup selalu konstan “. Pernyataan tersebut dikenal dengan hukum Boyle yang dirumuskan :
P1 V1 = P2 V2 atau P V = konstan
Dimana :
P1= tekanan mula-mula
V1= volume mula-mula
P2= tekanan akhir
V2= volume akhir
Rumus Tekanan Zat Gas
Untuk menghitung tekanan zat gas pada ketinggian tertentu digunakan persamaan :
h= (76 cmHg- Pbar) x100 m
Pgas = (Pbar ± h) cmHg
Dimana :
Pgas = tekanan gas
Pbar = tekanan pada barometer
h = ketinggi8an tempat (m)
Tekanan zat gas dalam ruang terbuka digunakan barometer
sedangkan tekanan gas dalam ruang tertutup dapat diukur dengan manometer. Manometer dibedakan menjadi dua jenis yaitu manometer raksa dan manometer logam.
Alat Ukur Tekanan Zat Gas
Manometer raksa dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
1) Manometer Raksa Terbuka
Manometer raksa terbuka merupakan sebuah tabung U yang kedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki manometer raksa terbuka dibiarkan terbuka agar dapat berhubungan dengan udara luar sedangkan kaki lainnya dihubungkan ke suatu ruang yang akan diukur tekanan gasnya. Untuk menghitung tekanan gas menggunakan manometer terbuka digunakan persamaan :
Pgas = Pbar + h
2) Manometer Raksa Tertutup
Manometer raksa tertutup merupakan sebuah tabung U yang salah satu ujungnya tertutup.
Sedangkan Manometer Logam digunakan untuk mengukur tekanan udara yang sangat tinggi, baik pada zat padat, zat cair maupun zat gas.
Dalam kehidupan sehari hari kejadian yang berhubungan dengan tekanan zat gas adalah angin. Angin merupakan udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Ahli meteorologi memanfaatkan tekanan zat gas untuk meramalkan cuaca.
Alat Ukur Tekanan Zat Gas
Manometer raksa dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :
1) Manometer Raksa Terbuka
Manometer raksa terbuka merupakan sebuah tabung U yang kedua ujungnya terbuka. Salah satu kaki manometer raksa terbuka dibiarkan terbuka agar dapat berhubungan dengan udara luar sedangkan kaki lainnya dihubungkan ke suatu ruang yang akan diukur tekanan gasnya. Untuk menghitung tekanan gas menggunakan manometer terbuka digunakan persamaan :
Pgas = Pbar + h
2) Manometer Raksa Tertutup
Manometer raksa tertutup merupakan sebuah tabung U yang salah satu ujungnya tertutup.
|
| manometer |
Dalam kehidupan sehari hari kejadian yang berhubungan dengan tekanan zat gas adalah angin. Angin merupakan udara yang bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Ahli meteorologi memanfaatkan tekanan zat gas untuk meramalkan cuaca.
https://youtu.be/egkK5YJnANc
