Laporan Praktikum Fisika : Hukum Pascal

LEMBARAN PENGESAHAN

LAPORAN FISIKA DASAR SLTA

Nama              : Muhammad Sainudin Noor

Kelas               : XI IPA²                                                

Judul              : Hukum Pascal  ( Eksperimen Terhadap 2 Buah Suntikan )

	Guru Mata Pelajaran EVI SUSANTI, S.Pd
NIP :  19751009 200212 2 005

Asisten I ANIKA RAHMI, F.S.Pd		Asisten II MUHAMMAD ARIPIN, C.S.Pd
NIM : 1105035097			NIM : 1105025073

PERCOBAAN . II

HUKUM PASCAL

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 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 kedalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ketempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu tempat ketempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ketempat lain.

Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di dalamnya. Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut mengapung di atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi didalam tubuh manusia setiap saat meskipun sering tidak disadari.

Berdasarkan pergerakannya fluida ada dua macam, yaitu fluida dinamik dan fluida statik (Siswanto, 2007)¹.

[1] Siswanto, Kompetensi Fisika XI (Yogyakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2007), 150.

Fluida statik adalah fluida yang tidak bergerak . (Siswanto, 2007)².

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) (Siswanto, 2007)³.

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.

2Siswanto, Kompetensi Fisika XI (Yogyakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2007), 150.
3Siswanto, Kompetensi Fisika XI (Yogyakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2007), 176.

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).

Gambar 1: Fluida yang Dilengkapi Penghisap dengan Luas Permukaan Berbeda

Sesuai dengan bunyi hukum pascal adalah tekanan yang bekerja pada fluida di dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan sama besar (Siswanto, 2007)⁴.

Tekanan dalam fluida dapat dirumuskan dengan persamaan di bawah ini :

 = 

Sehingga persamaan hukum Pascal bisa ditulis sebagai berikut :

₁ = ₂

   = 

dengan   = tekanan (pascal), F = gaya (newton), dan A = luas permukaan penampang (m²).

4Siswanto, Kompetensi Fisika XI (Yogyakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2007), 158.

Ada berbagai macam satuan tekanan. Satuan SI untuk tekanan adalah newton per meter persegi (N/m²) yang dinamakan pascal (Pa). Satu pascal sama dengan satu newton per meter persegi. Dalam system satuan Amerika sehari-hari, tekanan biasanya diberikan dalam satuan pound per inci persegi (lb/in²). Satuan tekanan lain yang biasa digunakan adalah atmosfer (atm) yang mendekati tekanan udara pada ketinggian laut. Satu atmosfer didefisinikan sebagai 101,325 kilo pascal yang hampir sama dengan 14,70 lb/in². Selain itu, masih ada beberapa satuan lain diantaranya cmHg, mmHg, dan milibar (mb).

1 mb = 0.01 bar

1 bar = 10⁵ Pa

1 atm = 76 cm Hg = 1,01 x 10⁵ Pa= 0,01 bar

1 atm = 101,325 kPa = 14,70 lb/in²

Tekanan adalah suatu gaya yang bekerja pada suatu bidang (John, 2010)⁵. Ini setara dengan gaya keseluruhan dibagi dengan luas bidang yang dikenai. Satuan ilmiah untuk tekanan adalah pascal, diambil dari nama fisikawan Prancis yang mempelajari bidang ini. Dalam satuan tradisional, tekanan bisa dinyatakan dalam satuan pound per inci persegi (yang sering disingkat dengan psi). Satu pound per inci persegi setara dengan sekitar 7.000 pascal.

Terdapat berbagai satuan tekanan. Milibar digunakan dalam prakiraan cuaca untuk menyatakan tekanan atmosfer. Satu milibar setara dengan 100 pascal. Istilah “atmosfer” juga merupakan nama untuk sebuah satuan tekanan. Ini setara dengan tekanan rata-rata atmosfer Bumi diketinggian permukaan laut dan besarnya sekitar 100.000 pascal atau 14,7 pound per inci persegi.

⁵Clark, John O.E. Materi Fisika Volume 1Materi. (Bandung: Pakar Raya, 2010), 36.

C.     Alat dan Bahan

a) Alat:

1.    2 buah suntikan 10 ml

2.    1 buah selang 30 cm

3.    1 buah Slotip

b)Bahan:

1.    Air 15 ml

D. Prosedur Kerja

  1. Disiapkan 2 buah suntikan berukuran 10 ml dan selang berukuran 30 cm

  2. Dihubungkan kedua ujung suntikan dengan selang

  3. Direkatkan diantara sambungan dengan slotip

  4. Dimasukan air sebanyak 15 ml kedalam tabung

         5. Dipastikan katup suntikan A keatas dan katup suntikan B kebawah

  6. Ditekan katup suntikan A dan perhatikan apa yang terjadi pada  katup suntikan B

         7.Dicatat hal hal penting yang didapat dan simpulkan

E. Hasil Pengamatan

Setelah diamati dapat disajikan seperti tabel.01  dibawah ini:

Gambar	Proses	Hasil Pengamatan
	1. Saat katup suntikan  A berada diatas.	1. Katup suntikan B berada di bawah.
	2. Saat katup suntikan  B berada diatas.	2. Katup suntikan A berada di bawah.

Dari percobaan tersebut diperoleh hasil bahwa saat katup suntikan A ditekan akan menyebabkan air menekan katup suntikan B dengan kekuatan yang sama, sehingga katup suntikan B naik.

1. Dongkrak hidrolik memiliki penampung masing-masing berdiameter 20 mm
dan 50 mm. Berapa gaya minimum yang harus dikerjakan pada penampang kecil untuk mengangkat mobil yang beratnya 5000 N?

Penyelesaian:
Diketahui: d₁ = 20 mm
d₂ = 50 mm
F₂ = 5000 N
Ditanya: F₁ =?

2.      Diketahui sebuah penampang memiliki luas alas 100 cm² dan tekanannya 480 N. Luas alas penampang besar adalah 200 cm². Berapakah tekanan penampang besar? 
Jawaban: 
=  
=  
4,8 =  
4,8 x 200 =  
960 =

3.  Sebuah beban akan diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Massa beban 64 ton diletakkan di atas penampang A seluas 0,5 m². Berapakah gaya yang harus diberikanpada penampang B (luasnya  kali penampang A) agar beban dapat terangkat?

Penyelesaian:

Diketahui: A₁= 0,5 m²

A₂=  

g   = 10 m/s²

Fi = w = m . g = 64000 kg x 10 = 640.000 N

Ditanyakan: F₂ = ….?

Jawab:  =  

 =  

F₂ =  x 640000 = 80.000 N

4.    Seorang penyelam menyelam pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air 1.000 kg/m³ dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s².

Tentukan tekanan hidrostatis yang di alami penyelam?

Penyelesaian

Dik:

h = 10 m

r = 1.000 kg/m³

g =10 m/s²

Dit: P=…..?

jawab:

P = r.g.h

P =1000.10.10

P =100.000 pascal

Jadi penyelam mengalami tekanan hidrostatis sebesar

5.    Tentukan tinggi zat cair 1 yang mempunyai massa jenis 800 kg/m³ . Jika tinggi zat cair 2 (h₂) adalah 2 cm dan massa jenis zat cair 2 adalah 1000 kg/m³

Penyelesaian

Dik:

r₁=800 kg/m3

r₂= 1000 kg/m3

h₂ =2 cm

ditanyakan: h1 =……?

Jawab

r₁ . h₂ = r₁ . h₂

800 .h₁ =1000 . 2

800 = 2000

h₁ =

h₁ = 2,5

Jadi, tinggi zat cair 1 adalah 2,5 cm

F.  Pembahasan

Gambar 2: Peristiwa hukum pascal

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.

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. Kesimpulan

Dari percobaan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa :

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

2. Hukum Pascal dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut.

_masuk =  _keluar

 = 

dengan   = tekanan (pascal), F = gaya (newton), dan A = luas permukaan (m²).

H. Saran

Saran yang diberikan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1.    Hendaknya siswa-siswi SMAN 1 Muara Kaman lebih menyukai pelajaran fisika, karena kita dapat bermain sambil belajar.

2.    Hendaknya alat-alat yang ada di lab fisika dilengkapi dan diperbanyak.

DAFTAR PUSTAKA

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

Noor, Sainudin Muhammad. 2014. Lembaran Pengesahan Hukum Pascal. (http://muhammadsainudinnoor.blogspot.com/2014/04/contoh-laporan-pengesahan-hukum-pascal.html)

. diakses 04 April 2014

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

Siswanto dan Sukaryadi. 2007. Kompetensi Fisika XI. Yogyakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.