14 Maret 2015

Prototipe Dongkrak Hidrolik

APLIKASI FLUIDA STATIS

SEKOLAH MENENGAH ATAS SMA NEGERI 1 JONGGOL

Jalan Sukasirna Nomor 36 Kecamatan Jonggol Kabupaten Bogor (16830) Telp/Fax (021) 89931158 www.sman1jonggol.sch.id

Tahun 2015

Disusun Oleh

Kelompok IV

Anton Hilman

Arianti Juniar

Aulia Fatimah

Fitri Lisdayanti

Komarudin M Zaelani

Mira Faradilla

Peni Maulani Ibrahim

Rahmat Yudi

XII IPA 5

Pembimbing

Siti Komisah, S.Si, M.M.

1 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

Puji syukur penyusun panjatkan kepada khadirat Allah SWT yang mana atas

karunia dan rahmat-Nya sehingga penyusun mampu menyelesaikan makalah ini sebagai

mana mestinya, tak luput pula penyusun ucapkan terimakasih kepada guru pembimbing

atau guru bidang studi Fisika Ibu Siti Komisah, S.Si, M.M yang telah memberikan

bimbingan dan arahan dalam proses pengerjaan makalah ini, dan juga para rekan kelas

XII IPA 5 SMA Negeri 1 Jonggol yang senantiasa selalu berpartisipasi dalam setiap proses

pengerjaan terutama anggota kelompok IV itu sendiri selaku tim penyusun.

Kegiatan ini mendorong para peserta didik untuk lebih memahami teori atau

prinsip dasar dari fluida statis terlebih dalam aplikasi kehidupan sehari-hari manusia yang

juga mendorong pelajar sebagai insan muda untuk berpikir kreatif dan kritis dalam

pemanfaatan sains dan teknologi seperti membuat prototipe alat yang menggunakan

prinsip-prinsip dasar kerja fluida statis yang nantinya akan menumbuhkan para saintis

yang kreatif dan inovatif dalam bidangnya.

Makalah ini merupakan bentuk implementasi dari Kegiatan Belajar Mengajar (KBM)

disekolah dengan ekspetasi yang tinggi diharapkan para siswa/i mampu meningkatkan

pemahaman tentang prinsip dasar Fluida Statis dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-

hari secara sederhana.

Jonggol, Maret 2015

Penyusun

2 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ……………………………………………………………………………. 1

Daftar Isi ……………………………………………………………………………………. 2

A. Judul Proyek ………………………………………………………………………. 3

B. Tujuan ………………………………………………………………………………. 3

C. Alat Dan Bahan …………………………………………………………………… 3

D. Teori Dasar ………………………………………………………………………... 3

E. Langkah Pembuatan ……………………………………………………………. 5

F. Pembahasan ………………………………………………………………………. 6

G. Simpulan ……………………………………………………………………….….. 8

DAFTAR PUSTAKA

A. JUDUL PROYEK

3 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

APLIKASI FLUIDA STATIS : Prototipe Dongkrak Hidrolik

B. TUJUAN

Memahami hukum atau konsep dasar fluida statik dan penerapannya dalam

kehidupan sehari – hari.

C. ALAT DAN BAHAN

1. 1 buah Suntikan ukuran 60 ml

2. 1 buah Suntikan ukuran 12 ml

3. 4 buah balok ukuran 19 x 3,5 x 2 cm

4. 1 buah papan ukuran 40 x 16 cm

5. 3 buah selang ukuran 5

6. 2 buah bola baja

7. 4 buah paku

8. 30 buah stick

9. 1 buah lilin

10. 1 buah korek api

D. TEORI DASAR

Fluida merupakan istilah untuk zat alir. Zat alir adalah zat yang mengalirkan

seluruh bagian-bagiannya ke tempat lain dalam waktu yang bersamaan. Zat alir

mencakup zat dalam wujud cair dan gas. Berdasarkan pergerakannya fluida ada

dua, yaitu fluida dinamik dan fluida static.

Fluida statis adalah fluida yang tidak mengalami perpindahan bagianbagiannya.

ada keadaan ini, fluida statis memiliki sifat-sifat seperti memiliki tekanan dan

tegangan permukaan.

Tekanan dalam fisika didefinisikan sebagai gaya yang bekerja pada suatu bidang

persatuan luas bidang tersebut. Bidang atau permukaan yang dikenai gaya disebut

bidang tekan, sedangkan gaya yang diberikan pada bidang tekanan disebut gaya

tekan. Secara matematis tekanan dirumuskan dengan persamaan berikut.

Keterangan : P = tekanan (Pa) F = gaya tekan (N) A = luas bidang tekan (m2

Tekanan adalah suatu besaran skalar. Satuan internasional (SI) dari tekanan

adalah pascal (Pa). Satuan-satuan lain adalah bar ( 1 bar = 1,0 x 105 Pa), atmosfer

4 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

(1 atm = 101,325 Pa) dan mmHg (760 mmHg = 1 atm). Tekanan pada fluida statis

zat cair dikelompokkan menjadi dua, yaitu tekanan pada ruang tertutup dan ruang

terbuka.

Tekanan Fluida Statis Zat Cair dalam Ruang Tertutup, Hukum Pascal menyatakan

bahwa tekanan yang diberikan di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke

segala arah. Berdasarkan hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang

kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Prinsip-prinsip hukum

Pascal dapat diterapkan pada alat-alat seperti pompa hidrolik, alat pengangkat air,

alat pengepres, alat pengukur tekanan darah (tensimeter), rem hidrolik, dongkrak

hidrolik, dan dump truk hidrolik. Penerapan hukum Pascal dalam suatu alat,

misalnya dongkrak hidrolik, dapat dijelaskan melalui analisis

Apabila pengisap 1 ditekan dengan gaya F1, maka zat cair menekan ke atas

dengan gaya PA1. Tekanan ini akan diteruskan ke penghisap 2 yang besarnya

PA2. Karena tekanannya sama ke segala arah, maka didapatkan persamaan

sebagai berikut.

Jika penampang pengisap dongkrak hidrolik berbentuk silinder dengan diameter

tertentu, maka persamaan di atas dapat pula dinyatakan sebagai berikut.

Keterangan: F1 : gaya pada piston pertama F2 : gaya pada piston kedua A1 : luas penampang piston pertama A2 : luas penampang piston kedua d1 : diameter piston pertama d2 : diameter piston kedua

Hidrolik menurut bahasa Yunani berasal dari kata “hydro” = air dan “aulos” = pipa.

Jadi hidrolik bisa diartikan suatu alat yang bekerjanya berdasarkan air dalam pipa

5 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

Hidrolik menurut bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau minyak.

Dongkrak Pada prinsipnya dongkrak adalah sebuah alat yang berfungsi untuk

membantu mengangkat kendaraan bukan untuk menyangga. Seringkali orang

awam yang tidak tahu, menggunakan dongkrak dengan tidak baik. Padahal ada

beberapa anjuran yang harus dipatuhi agar anda aman menggunakan dongkrak,

disamping itu menjaga keawetan dongkrak itu sendiri.

Dongkrak hidrolik merupakan dongkrak yang ringan dan sederhana untuk

digunakan. Ukurannya beraneka ragam. Ukuran kecil digunakan pada beberapa

mobil. Dongkrak ukuran kecil dapat dioperasikan secara mekanik dan mempunyai

beberapa manfaat dalam penggunaannya.

E. LANGKAH PEMBUATAN

1. Siapkan alat dan bahan

2. Untuk membuat konstruksi fluida. Pertama 2 buah suntikan kecil 12 ml di lubangi

pada pinggir bawahnya dan dimasuki 2 bola baja dengan menggunakan paku

panas. Setelah itu lubang tersebut di sambungkan dengan selang, lalu untuk

merekatkannya agar tidak bocor sambungan tersebut di olesi dan dililiti lem

pralon. Pastikan pada sambungan tersebut tidak terjadi kebocoran.

3. Sambungkan semua selang ke suntikan besar dan suntikan kecil.

4. Selanjutnya membuat rangkain kerangka suntikan dengan menyiapkan papan

sebagai alas dan 4 buah tiang balok kayu.

5. Paku tiang balok kayu pada bagian depan dan belakang secara berpasangan

secara sejajar.

6. Pasangkan 2 suntikan ke tiang bagian belakang dengan melilitkan dengan

selotip.

7. Pasang suntikan ukuran besar pada bagian depan dengan melilitkan selotip.

8. Dan pada suntikan besar di atanya ditambahkan alas. Alas di buat dari stick

yang di rekatkan membentuk persegi.

6 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

F. PEMBAHASAN

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari pemanfaatan berbagai

bidang disiplin ilmu seperti fisika, salah satunya dalam pemanfaatan fluida dalam

membuat dongkrak hidrolik. Dongkrak hidrolik merupakan dongkrak yang ringan

dan sederhana untuk digunakan. Ukurannya beraneka ragam. Ukuran kecil

digunakan pada beberapa mobil. Dongkrak ukuran kecil dapat dioperasikan secara

mekanik dan mempunyai beberapa manfaat dalam penggunaannya. Dongkrak

hidrolik menggunakan prinsip kerja hukum pascal. Hukum pascal menyatakan

bahwa tekanan yang diberikan di dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke

segala arah. Berdasarkan hukum ini diperoleh prinsip bahwa dengan gaya yang kecil

dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar. Prinsip kerja yang digunakan ialah

jika rangkaian mulai bekerja maka cairan hidrolik akan masuk dan menekan dari

bawah ke atas. Selanjutnya pergeseran mencapai yang dikehendaki dan cairan

hidrolik tidak ada tekanana lagi.

Mekanisme Kerja Dongkrak Hidrolik

Prinsip kerja dongkrak hidrolik adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal,

"Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan

ke segala arah sama rata". Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang

berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Jika kita

memberikan gaya yang kecil pada tabung yang berdiameter kecil maka tekanan

akan disebarkan merata ke segala arah termasuk ke tabung besar. Alat ini bekerja

dengan memanfaatkan gaya tekanan yang diakibatkan oleh gerakan ujung

dongkrak hidrolik yang terus memanjang. Semakin kecil luas permukaan bidang

sentuhan antara ujung dongkrak hidrolik dengan luas permukaan maka tekanan

yang dihasilkan semakin besar. Ketika sebuah gaya pada suntikan kecil diberikan

melalui motor dongkrak untuk menekan suntikan kecil, tekanan ini akan diteruskan

oleh air 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 air ke suntikan besar. Prinsip-prinsip penting dari zat cair atau

hidrolik cairan tidak dapat dimanfaatkan volumenya jika kedua silinder sama

ukurannya, lalu sebuah gaya bekerja pada silinder utama menyebabkan piston

pada silinder kedua mendapat gaya yang sama, bila kedua piston bergerak pada

jarak yang sama.

Salah satu komponen yang sangat penting dalam pompa hidrolik selain fluida itu

sendiri adalah

7 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

Silinder (suntikan) hidrolik adalah bagian dari unit tenaga berbentuk silinder.

a) Fungsi tangki hidrolik adalah:

Penampung cairan hidrolik sebelum dan setelah beredar

Pendinginan cairan hidrolik. Didalam tangki cairan yang hidrolik panas

(setelah mamasuki rangkaian) bercampur dengan cairan dingin (yang ada

didalam tangki) sehingga mengalami pendinginan.

Menghilangkan gelembung udara. Gelembung yang masuk dalam rangkaian

sangat tidak menguntungkan dan hanya dapat hilang setelah masuk tangki.

Untuk itu maka ruang udara di dalam tangki harus ada dan cukup untuk

menghilangkan jika terjadi gelembung Mengendapkan kotoran/pencemaran.

Agar kotoran yang dibawa dari rangkain dan tidak masuk lagi maka

pemasangan saluran isap dan saluran balik dipasang sejauh mungkin, dan

dipasang separator/penyekat.

Tempat pemasangan motor. Pompa dan perlengkapan lain.

Katup Pengaman (Reliev Valve) Katup ini adalah katup dua lubang dan dua

posisi dengan pilot pressure (bola katup).

a) Fungsi katup pengaman.

Fungsi katup ini adalah untuk mencegah terjadinya beban lebih atau

tekanan yang melebihi kemampuan rangkaian hidrolik. Tekanan lebih akan

mengakibatkan kerusakan dan kerugian diseluruh bagian sistem.

b) Konstruksi

Ada beberapa macam konstruksi releiev valve. Konstruksi yang paling

sederhana terdiri atas sebuah bola yang duduk pada bodi dan ditekan oleh

pegas tekan.

8 | P a g e FISIKA SMAN 1 JONGGOL

G. SIMPULAN

Semakin kecil luas permukaan bidang sentuh antara ujung dongrak hidrolik

dengan luas permukaan maka tekanan yang dihasilkan semakin besar. Dongkrak

hidrolik dengan tekanan lebih besar dan mempunyai kontruksi yang pendek.

Alat pengangkat sistem hidrolik ini berhasil di buat dengan keunggulan, dapat

berhenti secara otomatis saat ketinggan maksimal dan tidak membutuhkan sumber

tenaga untuk langkah penurunannya. Pada miniatur dongkrak hidrolik dapat

menerangkan secara kualitif hukum pascal. Pada percobaan tersebut, ada dua

suntikan berisi zat cair yang saling berhubungan dengan luas penampang yang

berbeda-beda

DAFTAR PUSTAKA

http://alfakirricky.blogspot.com/2014/03/makalah-fisika-dongkrak-hidrolik.html

http://fisika97.wordpress.com

Sieh, Yuan Yu. 1985. Teori Dasar Struktur Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Sisyono. 1991.

Dasar-dasar Hidrolik, Bandung : PPPGT Bandung.

Haryadi, Bambang. 2009. Fisika. Jakarta: Departemen Pusat Perbukuan Nasional