LANDASAN TEORI
A. Tekanan
Tekanan (p) adalah satuan fisika untuk menyatakan gaya (F) per satuan luas (A) yaitu secara matematis ditulis ; .Satuan tekanan sering digunakan untuk mengukur kekuatan dari suatu cairan atau gas. Satuan tekanan dapat dihubungkan dengan satuan volume (isi) dan suhu. Semakin tinggi tekanan di dalam suatu tempat dengan isi yang sama, maka suhu akan semakin tinggi. Hal ini dapat digunakan untuk menjelaskan mengapa suhu di pegunungan lebih rendah dari pada di dataran rendah, karena di dataran rendah tekanan lebih tinggi. Akan tetapi pernyataan ini tidak selamanya benar atau terkecuali untuk uap air, uap air jika tekanan ditingkatkan maka akan terjadi perubahan dari gas kembali menjadi cair. (dikutip dari wikipedia : kondensasi). Rumus dari tekanan dapat juga digunakan untuk menerangkan mengapa pisau yang diasah dan permukaannya menipis menjadi tajam. Semakin kecil luas permukaan, dengan gaya yang sama akan didapatkan tekanan yang lebih tinggi.
Hukum bejana berhubungan
Apabila kita mengamati bentuk permukaan air dalam teko atau selang yang ditekuk? Ternyata, permukaan zat cair tersebut tetap mendatar, dan tidak terpengaruh bentuk tempat zat cair itu. Teko dan selang termasuk bejana berhubungan. Hal ini kemudian dinyatakan dalam hukum yang terkenal dengan nama hukum bejana berhubungan. Hukum bejana berhubungan berbunyi: “Bila bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama dan berada dalam keadaan setimbang maka permukaan zat cair dalam bejana-bejana terletak pada sebuah bidang datar”.Hukum bejana berhubungan membahas mengenai zat cair sejenis dalam bejana berhubungan. Lalu, apa yang akan terjadi jika bejana berhubungan tersebut diisi dengan beberapa zat cair tidak sejenis? Untuk kasus seperti ini digunakan prinsip tekanan hidrostatis, yaitu tekanan zat cair akan sama pada kedalaman yang sama.
B. Hukum Pascal
Hukum pascal ditemukan oleh Blaise Pascal, seorang ilmuwan Prancis yang hidup pada (1623-1662). Pada dasarnya Blaise pascal adalah seorang ahli filsafat dan teologi, namun hobinya pada ilmu matematika dan fisika, terutama geometri proyektif, mengantarkan menjadi ilmuwan dunia yang terkenal sepanjang masa berkat penemuannya dalam bidang fisika mekanika fluida yang berhubungan dengan tekanan dan gaya yang dikenal dengan Hukum Pascal.
C. Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik merupakan komponen dari sistem hidrolik yang membuat oli mengalir atau pompa hidrolik sebagai sumber tenaga yang mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga hidrolik. Pompa hidrolik menggunakan energy kinetik dari cairan yang dipompakan pada suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang berbentuk lain (energi tekan). Pompa ini berfungsi untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik. Pompa hidraulik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidraulik dan mendorongnya kedalam sistem hidraulik dalam bentuk aliran (flow). Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidraulik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder, motor hidraulik, dan aktuator. Pompa hidraulik yang biasa digunakan ada dua macam yaitu positive dan nonpositive displacement pump (Aziz, 2009). Ada dua macam peralatan yang biasanya digunakan dalam merubah energi hidraulik menjadi energi mekanik yaitu motor hidraulik dan aktuator. Motor hidraulik mentransfer energi hidraulik menjadi energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran oli dalam sistem merubahnya menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakan roda, transmisi, pompa dan lain-lain
PEMBAHASAN HASIL PERCOBAAN
Miniature pompa hidrolik ini dibuat untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip dari hukum pascal. Prinsip ini membahas tentang tekanan. Jadi dalam hukum pascal ini juga berkaitan dengan bejana berhubungan. Untuk memahami konsep tekanan, prisnsip bejana berhubungan dan hukum pascal, maka sangat tepat sekali miniatur pompa hidrolik dibuat untuk mengilustrasikan konsep itu.
Tekanan atau biasa dilambangkan (P) adalah sebuah satuan fisika yang digunakan untuk menyatakan gaya (F) yang dikeluarkan persatuan luas (A). Biasanya tekanan ini digunakan untuk mengukur kekuatan suatu cairan atau gas. Untuk pompa hidrolik, tekanan ini digunakan untuk mengukur kekuatan cairan. Semakin tinggi tekanan dalam suatu tempat dengan isi (volume) yang sama, maka suhu akan semakin naik. Itulah hubungan tekanan dengan suhu. Alat peraga miniature pompa hidrolik ini menggunakan dua buah suntikan yang berdiameter besar dan kecil yang dihubungkan dengan seutas selang kecil. Artinya bahwa pompa hidrolik ini menggunakan prinsip bejana berhubungan, bunyi hukum bejana berhubungan adalah “bila bejana-bejana berhubungan di isi dengan zat cair yang sama dan berada dalam keadaan seimbang maka permukaan zat cair pada bejana-bejana terletak pada sebuah bidang datar”. Hukum bejana berhubungan ini membahas mengenai zat cair sejenis dalam sebuah bejana yang berhubungan. Tepat sekali dengan alat peraga yang dibuat ini (pompa hidrolik sederhana) yaitu mengguanakan zat cair yang sejenis, hanya menggunakan air saja sebagai bahan (minyak termasuk beban)
Pompa hidrolik tidak lepas dari konsep tekanan. Ada hal menarik pada pompa hidrolik untuk dianalisis yaitu pada luas penampang tabung yang berbeda, ternyata ketika diberikan tekanan maka antara tabung yang kecil dengan yang besar akan memiliki tekanan total yang sama. Inilah yang kemudian disebut dengan hukum utama hidrostatis yaitu berhubungan dengan fluida yang homogen dan tekanan total yang sama pada luas penampang yang berbeda. Untuk menjelaskan sistim kerja pompa hidrolik ini digunakan prinsip hukum utama hidrostatis dan juga hukum pascal, hukum pascal berbunyi “tekanan yang diberikan pada suatu zat cair dalam suatu wadah akan diteruskan ke segala arah dan sama besar”. Jelaslah bahwa antara hukum utama hidrostatis dengna hukum pascal tidak jauh beda, menjelaskan tentang kesamaan tekanan antara luas penampang yang berbeda satu dengan lainnya.
PENUTUP
A. Kesimpulan
pompa hidrolik sederhana adalah sebuah alat yang dibuat untuk menjelaskan secara kualitatif prinsip hukum pascal. Cara pembuatannya adalah dengan merangkai suntikan kecil dan suntikan besar yang dihubungkan dengan selang kecil. Kemudian mengisi selang dan suntikan kecil dengan air sampai penuh, lalu mengikat kedua suntikan dan juga selang pada papan yang sudah dirangkai menjadi tegak lurus. Cara kerja alat ini dengan mengisi beban (minyak) pada suntikan besar, kemudian mengisi beban (minyak) pada suntikan kecil agar permukaan air setimbang.
B. Saran
Alat peraga praktikum fisika (pompa hidrolik sederhana) ini cukup bagus untuk menambah pemahaman siswa untuk menjelaskan konsep hukum pascal secara kualitatif, tapi alat ini masih ada kekurangannya yaitu setiap mengisi beban dengan minyak maka tinggi minyak yang ada di suntikan besar dengan suntikan kecil selalu sama, hal ini dipengaruhi oleh tekanan hidrostatis.
Thank's..
ReplyDelete