laporan kegiatan proyek fisika

LAPORAN KEGIATAN PROYEK

FISIKA

ANGGOTA KELOMPOK         :

CHUMAIROH RUMANI             09

DEWI LARASATI                                    10

DEWI  RATRI S.                           11

DIANA SEVIASTUTI                  12

MADRASAH ALIYAH NEGERI 2

KEBUMEN

Jalan Pemuda Nomor 190 Telpon 0287381238

MARET 2015

A. TUJUAN KEGIATAN

1.    Mengetahuai penerapan hukum pascal.

2.    Mengetahui cara kerja alat yang menggunakan prinsip hukum pascal.

B. MANFAAT PENELITIAN

1.      Memahami penerapan hukum pascal.

2.      Mengetahui cara kerja dongkrak hidrolik.

3.      Mengetahui cara kerja mesin pengangkat mobil.

4.      Mengetahui cara kerja rem hirdolik.

5.      Mengetahui cara kerja pompa hidrolik.

C. METODE PENELITIAN

Metode yang kami gunakan adalah metode pengamatan, eksperimen dan wawancara dengan narasumber yaitu Timotius Ariyanto pada tanggal 17 Maret 2015 di Bengkel New Rajawali Motor Jl Kusuma No.15 Kebumen.

D. LANDASAN TEORI

1.      FLUIDA

Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Istilah fluida mencakup zat cair dan gas karena zat cair seperti air atau zat gas seperti udara dapat mengalir. Zat padat seperti batu dan besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa digolongkan dalam fluida. Air, minyak pelumas, dan susu merupakan contoh zat cair. Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain (Lohat, 2008).

Fluida dibagi menjadi dua bagian yakni fluida statis (fluida diam) dan fluida dinamis (fluida bergerak). Fluida statis ditinjau ketika fluida yang sedang diam atau berada dalam keadaan setimbang. Fluida dinamis ditinjau ketika fluida ketika sedang dalam keadaan bergerak) (Kanginan, 2007).

2.      TEKANAN

Pengertian tekanan dalam Fisika adalah besarnya gaya (dalam satuan Newton) yang diberikan pada setiap daerah seluas 1 m². Satuan untuk mendefinisikan besaran tekanan adalah N/m² atau dengan satuan lain yakni Pascal (Pa).

Berdasarkan pengertian tekanan yang telah disebutkan, dapat kita jabarkan dua pernyataan tentang tekanan, yaitu:

§ Besarnya tekanan pada suatu luas daerah tertentu tergantung dari besarnya gaya yang diberikan. Semakin besar gaya yang diberikan, semakin besar tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya, semakin kecil gaya yang diberikan, maka akan semakin kecil pula tekanan yang dihasilkan.

§ Luas permukaan yang mengalami tekanan juga ikut menentukan besarnya tekanan yang dihasilkan. Semakin besar luas permukaan yang mengalami tekanan, maka akan semakin kecil tekanan yang dihasilkan. Sebaliknya, jika luas permukaan yang mengalami tekanan semakin kecil, maka tekanan yang dihasilkan akan semakin besar.

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”

Jika suatu fluida yang dilengkapi dengan sebuah penghisap yang dapat bergerak maka tekanan di suatu titik tertentu tidak hanya ditentukan oleh berat fluida di atas permukaan air tetapi juga oleh gaya yang dikerahkan oleh penghisap. Berikut ini adalah gambar fluida yang dilengkapi oleh dua penghisap dengan luas penampang berbeda. Penghisap pertama memiliki luas penampang yang kecil (diameter kecil) dan penghisap yang kedua memiliki luas penampang yang besar (diameter besar). 

Keterangan:

F1= gaya pada penampang A₁ (N)

A1=luas penampang 1 (m²)

F2= gaya pada penampang A₂ (N)

A2=luas penampang 2 (m²)

Sesuai dengan hukum Pascal bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah, maka tekanan yang masuk pada penghisap pertama sama dengan tekanan pada penghisap kedua.

Maka dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:

Dari hukum Pascal diketahui bahwa dengan memberikan gaya yang kecil pada penghisap dengan luas penampang kecil dapat menghasilkan gaya yang besar pada penghisap dengan luas penampang yang besar. Prinsip inilah yang dimanfaatkan pada peralatan teknik yang banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan misalnya dongkrak hidraulik, rem hidraulik, dan pompa hidrolik.

E. HASIL KEGIATAN:

Berdasarkan wawancara kami dengan narasumber yaitu Timotius Ariyanto pada tanggal 17 Maret 2015 di Bengkel New Rajawali Motor Jl Kusuma No.15, kami dapatkan beberapa contoh alat penerapan hukum pascal besrta cara kerja alat tersebut sebagai berikut:

1.      Cara Kerja Dongkrak Hidrolik

Menurut penjelasan narasumber, prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah tekanan dengan penggunaan hukum pascal. Dongkrak hidrolik memiliki satu katup  jalan masuk angin yang berfungsi sebagai pemberi tekanan kepada fluida,yaitu oli yang ada didalam tabung dongkrak. Cara memasukkan anginnya adalah dengan menaik turunkan lengan dongkrak. Setelah tinggi yang diinginkan tercapai, maka katup harus ditutup agar tekanan berhenti didalam tabung dongkrak dan beban yang diangkat tidak turun kembali. Cara menutup katupnya yaitu dengan memutar kunci katup menggunakan lengan dongkrak. Dongkrak hidrolik memiliki dua sisi atau penampang sebagai sumber kerja, yaitu penampang yang berpasangan dengan lengan dongkrak dan penampang yang berfungsi sebagai pengangkat/penahan  beban. Dongkrak dapat mengangkat beban hingga 2 ton.

Jadi, cara kerja dongkrak secara runtut adalah sebagai berikut:

Ketika lengan dongkrak kita ayunkan keatas-kebawah maka angin akan masuk melalui katup dongkrak dan memberikan tekanan kedalam tabung dongkrak yang berisi oli. Tekanan oli dan angin dalam tabung memberi gaya kepada penampang atau sisi pengangkat sehingga benda yang ingin kita angkat akan naik. Setelah naik, katup harus segera ditutup agar tekanan yang dihasilkan oleh angin tetap bertahan didalam tabung sehingga penampang/sisi pengangkat tetap menahan beban dan benda tetap terangkat. Untuk menurunkan benda kembali pada posisi semula, buka katup pada dongkrak supaya angin keluar, tekanan mengecil dan penampang pengangkat turun.

Penerapan hukum pascal pada dongkrak hidrolik yaitu:

Ketika angin masuk kedalam tabung dongkrak yang berisi oli, tekanan akan dilanjutkan ke segala arah dengan besar yang sama. Maka diperoleh persamaan:

Tekanan pada A₁ = Tekanan pada A₂

F₁/ A₁ = F₂/ A₂

Keterangan :

F₁ :gaya yang kita kerahkan untuk menaik turunkan lengan dongktrak.

F₂ : gaya hasil reaksi tekanan dari angin dan oli dalam tabung dongkrak.

A₁ : luas penampang yang berpasangan dengan lengan dongkrak.

A₂  : luas penampang dongkrak yang berfungsi sebagai pengangkat beban.

Karena A₁ < A₂ ,maka F ₂ > F₁ atau dengan kata lain, dengan gaya kecil untuk mengayunkan lengan dongkrak, kita bisa menghasilkan gaya besar untuk mengangkat dan menahan beban yang sangat berat.

Keuntungan mekanik yang kita dapatkan yaitu:

a)      Kita dapat mengangkat dan menahan beban yang mustahil diangkat oleh satu orang.

b)      Kita hanya perlu mengeluarkan energi sedikit untuk mengangkat beban yang sangat berat.

2.      Cara Kerja Mesin Pengangkat Mobil

Mesin pengangkat mobil mempunyai prinsip kerja seperti halnya dongkrak hidrolik. Hanya saja mesin pengangkat mobil digunakan bukan dengan manual, melainkan menggunakan alternator atau motor penggerak. Jadi, dalam menggunakan mesin pengangkat mobil kita hanya perlu menekan tombol-tombol yang tersedia. Mesin pengangkat mobil memiliki beberapa bagian, yaitu :

·         Tombol fungsi angkat, kunci dan turun. (lihat gambar 1.1)

·         Alfenator atau mesin penggerak.

·         Satu katup pengunci.

·         Penampang untuk mengangkat mobil. (lihat gambar 1.2)

·         Satu tabung yang berisi fluida, yaitu air. (lihat gambar 2.1)

·         Dinamo sebagai daya penggerak.

Cara kerja mesin pengangkat mobil secara runtut adalah sebagai berikut:

Ketika dinamo dihidupkan, berarti mesin penggerak siap dipakai. Jika kita tekan tombol yang bersimbol anak panah keatas, maka motor penggerak akan memasukkan angin kedalam tabung yang ada didalam mesin pengangkat mobil. Angin yang masuk akan memberi tekanan bersama air ke segala arah, sehingga penampang pengangkat mobil akan naik. Setelah penampang naik, tekan tombol pengunci agar katup tertutup dan tekanan tetap berada di tabung dan pengangkat tetap menahan beban mobil. Untuk menurunkan mobil, tekan tombol bersimbol panah turun maka tekanan (angin) dalam tabung mesin pengangkat akan keluar sehingga penampang pengangkat akan turun perlahan.

Keuntungan mekanik yang kita dapatkan yaitu:

a)         Kita dapat mengangkat mobil yang beratnya lebih dari 2 ton hanya dengan menekan tombol.

           

3.      Cara Kerja Rem Hirdolik

Prinsip kerja rem hidrolik yaitu dengan penerapan hukum pascal. Contoh rem hidrolik adalah rem yang digunakan pada mobil. Rem hidrolik memiliki beberapa bagian yaitu:

·         Penampang untuk menginjakkan kaki.

·         Tabung kecil berisi fluida, tepatnya oli yang disertai katup.

·         Kanvas rem.

Cara kerja rem hidrolik secara runtut adalah sebagai berikut:

Saat penampang rem kita injak, maka ada udara yang ikut masuk kedalam tabung rem. Angin akan memberi tekanan ke oli yang kemudian diteruskan ke segala arah hingga mengakibatkan kanvas rem menempel pada piringan roda mobil. Katup pada rem hidrolik bekerja otomatis. Untuk menghentikan pengereman, angkat kaki dari penampang injakkan rem agar tekanan keluar melalui katup, dan kanvas menjauh dari piringan logam roga.

Keuntungan mekanik yang kita dapatkan yaitu:

a)      Kita dapat menghentikan perputaran roda tanpa harus mengerahkan gaya besar dan bersusah payah. Karena kita hanya perlu meginjak rem dengan gaya yang kecil agar mobil terhenti.

4.      Cara Kerja Pompa Hidrolik

Menurut narasumber, pompa hidrolik sama seperti mesin pengangkat mobil. Hanya saja penampang untuk menaikkan mobilnya berbentuk batang silinder, atau yang biasanya digunakan untuk mengangkat mobil di tempat cucian mobil. Bagian-bagian pompa hidrolik sama seperti pada mesin pengangkat mobil.

            Cara kerja dan keuntungan mekanik dalam penggunaan pompa hidrolik juga sama seperti mesin pengangkat mobil.

DAFTAR PUSTAKA

http://pengetahuan-olandsky.blogspot.com/2013/07/hukum-pascal-dan-penerapannya.html diakses hari selasa, 17 Maret 2015

http://smarterbloggerz.blogspot.com/2013/03/pengertian-persamaan-dan-penggunaan.html diakses hari selasa, 17 Maret 2015

http://lusimira.blogspot.com/2010/01/hukum-pascal-dan-penerapanya-dalam.html. diakses hari Rabu, 18 Maret 2015

https://sumadewiblog.wordpress.com/tekanan/hukum-pascal/diakses hari Rabu, 18 Maret 2015

http://datasoal.com/pengertian-tekanan/diakses hari Rabu, 18 Maret 2015