1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam era globalisasi seperti saat ini seseorang harus mampu bersaing

dengan orang lain agar dapat bertahan hidup. Salah satu hal yang diperlukan agar

dapat bersaing yaitu kemampuan sumber daya manusia (SDM) terutama dalam

bidang teknologi. Karena manusia tidak bisa lepas dari teknologi, dan teknologi

selalu berkembang sehingga pengetahuan kita terhadap teknologi juga harus

selalu ditingkatkan.

Salah satu bentuk teknologi yang sering kita lihat dalam kehidupan sehari-

hari adalah penggunaan rem pada kendaraan kendaraan bermotor. Tapi tidak

banyak yang tahu bahwa rem pada kendaraan bermotor tersebut pada dasarnya

menggunakan konsep dasar fisika. Konsep dasar yang digunakan pada teknologi

rem adalah hukum pascal.

Hukum pascal ditemukan oleh Blaise Pascal, seorang ilmuan asal

Perancis. Hukum pascal itu sendiri adalah hukum yang menerangkan tentang

tekanan yang dialami oleh zat cair dan gas atau yang lebih dikenal dengan sebutan

fluida. Bunyi dari hukum pascal itu sendiri adalah “Tekanan yang diberikan pada

zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke segala arah” Apabila kita

perhatikan sejenak mengkin tidak akan terbayangkan penerapan hukum ini,

numun ternyata hukum ini berperan sangat penting dalam bidang teknologi.

Konsep dasar dari penggunaan hukum pascal adalah dengan input usaha

yang kecil dapat memperoleh output usaha yang besar. Biasanya hukum pescal ini

digunakan untuk dongkrak hidrolik, namun lambat laun konsep hukum pascal

digunakan untuk rem hidrolik. Dari sini kita dapat tahu bahwa banyak sekali

terdapat penerapan ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari hanya saja kata

kurang begitu memperhatikannya. Maka dari itulah paper ini dibuat agar

menambah wawasan para pembaca tentang penerapan hukum fisika, terutama

hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari.

2

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Apa yang dimaksud dengan hukum pascal?

1.2.2 Bagaimana penerapan hukum pascal dalam teknologi rem hidrolik?

1.3 Tujuan Penulisan

1.3.1 Untuk mengetahui konsep fisika apa yang digunakan dalam taknologi

rem hidrolik.

1.3.2 Untuk mengetahui cara kerja rem hidrolik.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Sebagai bahan referensi dari sumber-sumber yang telah ada.

1.4.2 Untuk mengetahui cara kerja mesin pendingin

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 PENGERTIAN HUKUM PASCAL

Seperti yang kita tahu, tekanan yang dialami zat cair dalam ruang terbuka

bergantung pada kedudukannya, namun bagaimana dengan zat cair pada ruang

tertutup? Untuk menjawabnya maka digunakan rumusan hukum Pascal. Hukum

pascal adalah hukum yang menerangkan tentang tekanan yang dialami oleh zat

cair dalam ruang tertutup. Hukum ini dikemukakan oleh Blaise Pascal, seorang

ilmuan fisika kelahiran Clermount, Perancis. Hukum pascal sendiri sebenarnya

ditemukan secara tidak sengaja saat Pascal sedang bermain-main dengan air.

Bunyi dari hukum ini adalah sebagai berikut “Tekanan yang diberikan oleh zat

cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segalu arah dengan sama besar.”

Contoh yang paling sederhana dari hukum pascal yang dapat kita lihat

dalam kehidupan sehari-hari misalnya saat memeras kantong plastk yang

berisikan air, air dari kantong akan keluar dari kentong dengan sama kuat, hal

tersebut ditandai dengan pancaran air dari kantong yang sama jauhnya dan itu

menandakan tekanan pada setiap sisi kantong adalah sama besar.

Sekilas hukum pascal tersebut hanya sebatas teori yang tidak berguna,

namun jika ditinjau lebih dalam maka dapat diketahui bahwa hukum pascal itu

dapat diterapkan dan berguna dalam kehidupan sehari-hari. Hukum pascal dapat

dimanfaatkan untuk melipatgandakan usaha seperti pada pesawat sederhana. Yang

mesti ditinjau hanya perbandingan luas permukaan dinding penahan fluida itu

sendiri.

Untuk lebih memehami hukum Pascal kita dapat melihat gambar di bawah

ini. Gambar di bawah ini merupakan sebuah peralatan berupa bejana yang terdiri

dari 2 buah piston penutupnya. Jika kita tekan piston yang lebih kecil dengan gaya

F1 maka fluida yang berada dalam wadah akan mendapat tekanan sebesar P1.

Sekarang mari analisis hubungan antara besar tekanan dan luas

permukaan. Tekanan berbanding terbalik dengan luas permukaan dan berbanding

lurus dengan massa zat. Hal tersebut dapat diketahui dengan percoban sederhana

4

atau dari pengalaman sehari-hari misalnya saat kaki diinjak oleh seorang wanita

dengan sepatu hak tinggi akan lebih sakit daripada dengan sepatu biasa yang tidak

memakai hak.

Dari hubungan tekanan, massa dan luas permukaan maka besar tekanan

pada P1 dapat diketahui dengan rumusan: P1=F1/A1

Sesuai dengan rumusan hukum pascal yang menyatakan bahwa tekanan yang

dilami zat cair adalah sama disegala arah, maka dapat disimpulkan bahwa tekanan

di P1 sama dengan tekanan yang ada di P2. Maka dapat disimpulkan:

dengan :

F1: gaya yang bekerja pada piston kecil

F2: gaya yang bekerja pada piston besar

A1: luas penampang pada piston kecil

A2: luas penampang pada piston besar.

Dari rumasan sederhana itu kita dapat mengetahui bahwa semakin jauh

perbedaana antara luas penampang antara piston besar dengan piston kecil maka

semakin besar pula perbedaan gaya antara piston besar dengan piston kecil. Maka

dari rumusan ini dapat dibuat suatu alat dimana dengan input gaya yang kecil

(F1), menghasilkan output gaya yang besar (P2).

5

2.2 PENARAPAN HUKUM PASCAL DALAM TEKNOLOGI REM

HIDROLIK

Setelah penemuan hukum pascal, banyak orang yang menciptakan

berbagai peralatan yang menggunakan hukum pascal sebagai konsep dasarnya.

Alat ini biasanya berguna untuk menghasilkan gaya yang besar dari input gaya

yang kecil. Peralatan yang menggunakan hukum pascal tentu saja menggunakan

cairan sebagai media utamanya, terutama air. Maka dari itulah peralatan yang

menggunakan konsep hukum pascal dikenal dengan peralatan hidrolik (hidro=air)

misalnya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik dan tentu saja termasuk yang akan

kami bahas kali ini yaitu rem hidrolik.

Seperti yang kita tahu bahwa rem adalah salah satu komponen dasar dari

kendaraan bermotor, dari mobil, sepeda motor, sepeda, sampai skuter pun pasti

memiliki rem. Rem ini berfungsi untuk mengurangi laju kendaraan, dan menahan

kendaraan saat diparkai di jalanan yang menurun. Tidak semua rem menggunakan

prinsip hukum pascal, kendaraan yang sederhana seperti sepeda, skuter atau

bahkan masih ada sepeda motor yang menggunakan taknik rem biasa yang hanya

memenfaatkan konsep gaya gesek. Hal tersebut dikarenakan rumitnya peralatan

rem hidrolik, sehingga membuatnya lebih mahal daripada rem konvensional.

2.2.1 Komponen Rem Hidrolik

Rem hidrolik merupakan suatu rangkaian yang sangat rumit dimana terdiri

dari berbagai komponen alat yang memeiliki fungsi kerja berbeda-beda. Setiap

komponen memiliki peranan dalam hal pengeraman. Berikut adalah komponen

rem hidrolik pada mobil:

6

Master Silinder

Master silinder berfungsi meneruskan tekanan dari pedal menjadi tekanan hidrolik

minyak rem untuk menggerakkan sepatu rem (pada model rem tromol) atau

menekan pada rem (pada model rem piringan).

Piston

Metupakan komponen pengerak dari system kerja rem hidrolik. Piston rem ada 2

jenis yatu piston pedal dan piston cakram. Piston pedal adalah piston yang

terhubung dengan pedal penginjak rem, sedangkan piston cakram adalah piston

yang terhubung dengan kanvas rem, dimana kanvas ini akan menghentikan

perputaran roda dengan cara mencengkram cakram.

7

Boster Rem

Boster rem termasuk alat tambahan pada sistem rem yang berfungsi

melipatgandakan tenaga penekanan pedal. Rem yang dilengkapi dengan boster

rem disebut rem servo (servo brake). Boster rem ada yang dipasang menjadi satu

dengan master silinder, tetapi ada juga yang dipasang terpisah.

Katup Pengimbang

Katup pengereman atau yang lebih dikenal dengan nama katup proporsional

adalah alat yang berfungsi sebagai pembagi tenaga pengereman. Komponen ini

berfungsi misalnya saat mobil yang mengerem mendadak, yang mengakibatkan

sebagian besar beban kendaraan tertumpu pada ban depan. Alat ini bekerja secara

otomatis menurunkan tekanan hidrolik pada silinder

roda belakang, dengan demikian daya pengereman roda belakang lebih

kecil daripada daya pengereman roda depan.

8

Cakram

Adalah bagian yang ikut berputar bersama roda. Bagian inilah yang akan menjadi

media untuk menghentikan perputaran roda.

2.2.2 Cara Kerja Rem Hidrolik

Pada rem hidrolik terdapat pipa-pipa hidrolik yang berisi cairan berupa

minyak rem. Pada ujung-ujung pipa ini terdapat piston penggerak yaitu piston

pedal dan piston cakram. Pipa dan piston inilah yang memegang peranan penting

dimana konsep dan sterukturnya telah didesain sedemikian rupa sehingga sesuai

dengan hukum pascal, dengan tujuan menghasilkan daya cengkram yang besar

dari penginjakan pedal rem yang tidak terlalu dalam. Penyesuaian terhadap

9

hukum pascal yang dumaksud adalah dengan mendesain agar pipa pada pedal rem

lebih kecil daripada pipa yang terhubung dengen piston cakram.

Saat pedal rem diinjak pedal yang terhubung dengan booster rem akan

mendorong piston pedal dalam sehingga minyak rem yang berada pada pipa akan

mendapatkan tekanan. Tekanan yang didapat dari pedal akan diteruskan ke segala

arah di permukaan pipa termasuk ujung-ujung pipa yang terhubung dengan piston

cakram.

Karena luas permukaan piston cakram lebih besar daripada piston pedal

maka gaya yang tadinya digunakan untuk menginjak pedal rem akan diteruskan

ke piston cakram yang terhubung dengan kanvas rem dengan jauh lebih besar

sehingga gaya untuk mencengkram cakram akan lebih besar pula. Cakram yang

besinggungan dengan kanvas rem akan menghasilkan gaya gesek, dan gaya gesek

adalah gaya yang bernilai negative maka dari itu cakram yang ikut berputar

bersama roda semakin lama perputarannya akan semakin pelan, dan inilah yang

disebut dengan proses pengereman. Selain itu karena diameter dari cakram yang

lebih lebar juga ikut membantu proses pengereman. Hal itulah yang menyebabkan

system kerja rem cakram hidrolik lebih efektif daripada rem konvensional (rem

tromol)

10

BAB III

PENUTUP

3.1. SIMPULAN

Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa konsep fisika sangat

bermanfaat apabila diterapkan dalam kehidapan nyata. Hukum pascal yang

sebenarnya sederhana ternyata sangat berguna apabila diterapkan dalam teknologi

rem hidrolik. Konsep hukum pascal telah memungkinkan untuk memperoleh daya

cengkram yang besar oleh kanvas rem dengan gaya memerlukan penginjakan

pedal rem yang tidak tidak terlalu dalam sehingga membuat pengemudi menjadi

nyaman saat melakukan pengereman.

3.1 Saran

Kita sebagai mahasiswa yang berintelektual seharusnya mengubah

pandangan dimana pelajaran itu hanya sebatas teori dan rumus yang dihapalkan,

melainkan berpikir bagaimana ilmu itu seharusnya diterapkan dalam kehidupan

nyata sehingga berguna bagi masyarakat.

11

DAFTAR PUSTAKA

http://otomotif.web.id/mobil-fungsi-dan-c1-0.html

http://www.statcounter.com/

http://my.idebagus.com/aff.php?aff=012

http://funnyfree.net/thankyou.php

http://fisikasic.blogspot.com/2007/03/kisi-kisi-ujian-sekolah-fisika-2007.html

http://funnyfree.net/wallpaper.php?wallpaperid=1547