Mekanika Fluida
Transcript of Mekanika Fluida
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
BAB I
PENDAHULUAN
I. 1 .LATAR BELAKANG
Dalam makalah ini kita berbicara tentang konsep umum
pascal dan hukum archimedes dimana di dalam fluida hukum
pascal dan hukum archimedes mempunyai arti dan kosep-konsep
tersendiri mengernai pengertian, fungsi dan keguanaan serta
implementasi untuk kehidupan kita sehari-hari. Sebelum masuk
kedalam pembahasan yang lebih jauh terlebih dahulu kita harus
memahami konsep umum dari fluida terlebih dahulu, karena pada
makalah ini substansi yang akan dibicarakan mengacu pada
pelajaran mekanika fluida yang termasuk Hukum Pascal dan Hukum
Archimedes.
Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir .
Istilah fluida mencakup zat cair dan gas karena zat cair
seperti air dan zat gas seperti udara dapat mengalir . Zat
padat seperti batu atau besi tidak dapat mengalir sehingga
tidak bisa digolongkan dalam fluida. Air merupakan salah satu
contoh zat cair. Masih ada contoh zat cair lainnya seperti
minyak pelumas, susu, dan sebagainya. Semua zat cair itu dapat
dikelompokkan kedalam fluida karena sifatnya yang dapat
mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain .
1 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Sebelum membahas lebih lanjut sekilas mengenai hukum
Pascal, bagaimana jika sebuah bejana U diisi dengan fluida
homogen dan salah satu pipanya ditekandengan gaya sebesar F?
Proses Fisika yang terjadi pada bejana U seperti itu
diselidiki oleh Blaise Pascal. Melalui penelitiannya, Pascal
berkesimpulan bahwa apabila tekanan diberikanpada fluida yang
memenuhi sebuah ruangan tertutup, tekanan tersebut akan
diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan besar
yang sama tanpa mengalami pengurangan. Pernyataan ini dikenal
sebagai Hukum Pascal yang dikemukakan oleh Pascal pada 1653.
Berdasarkan hukum pascal ini diperoleh prinsip bahwa dengan
gaya yang kecil dapat menghasilkan suatu gaya yang lebih besar
Aplikasi hukum pascal yang sangat terkenal adalah yang
terdapat pada alat pengangkatan Hidrolik atau yang banyak
dikenal dengan istilah Dongkrak Hidrolik. Setiap benda yang
menggunakan istilah Hidrolik biasanya merupakan aplikasi dari
hukum pascal. Contahnya Dongkrak hidrolik. Dongkrak hidrolik
sering digunakan untuk mengangkat berat seperti saat harus
mengganti ban mobil.
Selanjutnya konsep umum Hukum Archimedes dimana Fenomena
fluida statis ( fluida tak bergerak ) berkaitan erat dengan
tekanan hidrostatis . Didalam fluida statis dipelajari hukum-
hukum dasar yang berkaitan dengan konsep tekanan hidrostatis ,
salah satunya adalah HUKUM ARCHIMEDES. Hukum Archimedes2 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
berbunyi : suatu benda yang terendam sebagian atau seluruh
dalam zat cair (fluida) mendapat gaya ke atas yang besarnya
sama dengan berat zat cair (fluida) yang dipindahkan oleh
benda itu.
Hukum Archimedes diambil dari nama penemunya yaitu
ARCHIMEDES (287 - 212 SM) yang berasal dari ITALIA . Hukum-
hukum fisika dalam fluida statis sering dimanfaatkan untuk
kesejahteraan manusia dalam kehidupannya, salah satunya adalah
prinsip hukum archimedes . Namun , belud banyak masyarakat
yang mengetahui hal tersebut . Oleh karena itu, diperlukan
studi yang lebih mendalam mengenai hukum Archimedes serta
penerapannya dalam kehidupan.
I.2 RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang di atas dapat di rumuskan
masalah sebagai berikut:
1. Apa yang dimaksud hukum pascal dan hukum archimedes
dalam fluida ?
2. Bagaimana cara menuliskan persamaan hukum Pascal dan
hukum Archimedes ?
3. Bagaimana penerapan hukum Pascal dan hukum Archimedes
dalam fluida ?
I.3 TUJUAN PENULISAN MAKALAH
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah
3 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
1. Mengetahui pengertian hukum Pascal dan hukum Archimedes.
2. Mengetahui cara menuliskan persamaan hukum Pascal dan
hukum Archimedes.
3. Mengetahui penerapan hukum Pascal dan hukum archimedes
dalam fluida ?
I.4 MANFAAT PENULISAN MAKALAH
Manfaat yang bisa diambil dari penulisan makalah ini
adalah
1. Menambah wawasan dan pengetahuan kepada penulis
tentang hukum Pascal dan hukum archimedes serta
penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.
2. Memberikan informasi kepada pembaca tentang tentang
hukum Pascal dan hukum archimedes serta penerapannya
dalam kehidupan sehari-hari.
4 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
BAB II
DASAR TEORI
II. 1.KONSEP UMUM HUKUM PASCAL
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 tekanan5 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding dengan pgh (p =
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.
Jika seseorang memeras ujung kantong plastik berisi air
yang memiliki banyak lubang maka air akan memancar dari setiap
lubang dengan sama kuat. Blaise Pascal (1623-1662)
menyimpulkannya dalam hukum Pascal yang berbunyi, “tekanan
yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan
sama besar ke segala arah”
Blaise Pascal (1623-1662) adalah fisikawan Prancis yang
lahir di Clermount pada 19 Juli 1623. Pada usia 18 tahun, ia
menciptakan kalkulator digital pertama di dunia. Ia
menghabiskan waktunya dengan bermain dan melakukan eksperimen
terus-menerus selama pengobatan kanker yang dideritanya. Ia
menemukan teori hukum Pascal dengan eksperimenya bermain-main
dengan air.
6 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Persamaan Hukum Pascal
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 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.
7 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Tekanan dalam fluida dapat dirumuskan dengan persamaan di
bawah ini.
P = F : A
sehingga persamaan hukum Pascal bisa ditulis sebagai berikut :
P1 = P2
F1 : A1 = F2 : A2
dengan P = tekanan (pascal), F = gaya (newton), dan A = luas
permukaan penampang (m2). 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 sistem 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
kilopascal 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
Untuk menghormati Torricelli, fisikawan Italia penemu
barometer (alat pengukur tekanan), ditetapkan satuan dalam
torr, dimana 1 torr = 1 mmHg (Tipler, 1998).
8 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
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 hidraulik.
Prinsip Kerja Dongkrak Hidraulik
Prinsip kerja dongkrak hidraulik adalah dengan
memanfaatkan hukum Pascal. Dongkrak hidraulik terdiri dari dua
tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda
ukurannya. Masing- masig ditutup dan diisi air. Mobil
diletakkan di atas tutup tabung yang berdiameter besar. Jika
kita memberikan gaya yang kecil pada tabung yang berdiameter
kecil, tekanan akan disebarkan secara merata ke segala arah
termasuk ke tabung besar tempat diletakkan mobil
(Anonim,2009a). Jika gaya F1 diberikan pada penghisap yang
kecil, tekanan dalam cairan akan bertambah dengan F1/A1. Gaya
ke atas yang diberikan oleh cairan pada penghisap yang lebih
besar adalah penambahan tekanan ini kali luas A2. Jika gaya
ini disebut F2, didapatkan
F2 = (F : A1) x A2
Jika A2 jauh lebih besar dari A1, sebuah gaya yang lebih kecil
(F1) dapat digunakan untuk menghasilkan gaya yang jauh lebih
9 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
besar (F2) untuk mengangkat sebuah beban yang ditempatkan di
penghisap yang lebih besar.
Berikut ini contoh perhitungan tekanan pada sebuah
dongkrak hidraulik. Misalnya, sebuah dongkrak hidraulik
mempunyai dua buah penghisap dengan luas penampang melintang
A1 = 5,0 cm2 dan luas penampang melintang A2 = 200 cm2. Bila
diberikan suatu gaya F1 sebesar 200 newton, pada penghisap
dengan luas penampang A2 akan dihasilkan gaya F2 = (F1 : A1) x
A2 = (200 : 5) x 200 = 8000 newton.
Prinsip Kerja Rem Hidraulik
Dasar kerja pengereman adalah pemanfaatan gaya gesek dan
hukum Pascal. Tenaga gerak kendaraan akan dilawan oleh tenaga
gesek ini sehingga kendaraan dapat berhenti. Rem hidraulik
paling banyak digunakan pada mobil-mobil penumpang dan truk
ringan. Rem hidraulik memakai prinsip hukum Pascal dengan
tekanan pada piston kecil akan diteruskan pada piston besar
yang menahan gerak cakram. Cairan dalam piston bisa diganti
apa saja. Pada rem hidraulik biasa dipakai minyak rem karena
dengan minyak bisa sekaligus berfungsi melumasi piston
sehingga tidak macet (segera kembali ke posisi semula jika rem
dilepaskan). Bila dipakai air, dikhawatirkan akan terjadi
perkaratan.
10 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Prinsip Kerja Pompa Hidraulik
Dalam menjalankan suatu sistem tertentu atau untuk
membantu operasional dari sebuah sistem, tidak jarang kita
menggunakan rangkaian hidraulik. Sebagai contoh, untuk
mengangkat satu rangkaian kontainer yang memiliki beban
beribu–ribu ton, untuk memermudah itu digunakanlah sistem
hidraulik.
Sistem hidraulik adalah teknologi yang memanfaatkan zat
cair, biasanya oli, untuk melakukan suatu gerakan segaris atau
putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan prinsip Pascal, yaitu
jika suatu zat cair dikenakan tekanan, tekanan itu akan
merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang
kekuatannya. Prinsip dalam rangkaian hidraulik adalah
menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan
dengan pompa hidraulik untuk menjalankan suatu sistem
tertentu.
11 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Pompa hidraulik menggunakan kinetik energi 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 hidraulik. 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. 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.
II. 2. HUKUM ARCHIMEDES
Hukum Archimedes mengatakan bahwa “Jika suatu benda
dicelupkan ke dalam sesuatu zat cair, maka benda itu akan
mendapat tekanan keatas yang sama besarnya dengan beratnya zat
cair yang terdesak oleh benda tersebut”.
12 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Berdasarkan hukum diatas, terciptalah 3 hukum turunan dari
hukum Archimedes yang berbunyi:
1. Benda akan terapung jika massa jenis benda yang
dimasukan kedalam air lebih kecil dari massa jenis zat
cairnya.
2. Benda akan melayang jika massa jenis benda yang
dimasukan kedalam air sama dengan massa jenis zat cairnya.
3. Benda akan tenggelam jika massa jenis benda yang
dimasukan kedalam air lebih besar dari pada massa jenis zat
cairnya.
Penerapan Hukum Archimedes
Setelahnya memahami ilmu tentang pentingnya konsep gaya
archimedes kini kita akan lebih mengetahui seberapa besar ilmu
yang ditemukan secara tidak sengaja ini.Penerapan hukum
Archimedes dapat Anda jumpai dalam berbagai peralatan dari
yang sederhana sampai yang canggih.
1.Hidrometer
Hidrometer merupakan alat untuk mengukur berat jenis
13 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
atau massa jeniszat cair. Jika hidrometer dicelupkan ke dalam
zat cair, sebagian alat tersebut akan tenggelam. Makin besar
massa jenis zat cair, Makin sedikit bagian hidrometer yang
tenggelam. Hidrometer banyak digunakan untuk mengetahui besar
kandungan air pada bir atau susu. Hidrometer terbuat dari
tabung kaca. Supaya tabung kaca terapung tegak dalam zat cair,
bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal. Diameter
bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat
cair yang dipindahkan hidrometer lebih besar. Dengan demikian,
dihasilkan gaya ke atas yang lebih besar dan hidrometer dapat
mengapung di dalam zat cair. Tangkai tabung kaca hidrometer
didesain supaya perubahan kecil dalam berat benda yang
dipindahkan (sama artinya dengan perubahan kecil dalam massa
jenis zat cair) menghasilkan perubahan besar pada kedalaman
tangki yang tercelup di dalam zat cair. Artinya perbedaan
bacaan pada skala untuk berbagai jenis zat cair menjadi lebih
jelas.
2. Jembatan Ponton
14 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Jembatan ponton adalah kumpulan drum-drum kosong yang
berjajar sehingga menyerupai jembatan. Jembatan ponton
merupakan jembatan yang dibuat berdasarkan prinsip benda
terapung. Drumdrum tersebut harus tertutup rapat sehingga
tidak ada air yang masuk ke dalamnya. Jembatan ponton
digunakan untuk keperluan darurat. Apabila air pasang,
jembatan naik. Jika air surut, maka jembatan turun. Jadi,
tinggi rendahnya jembatan ponton mengikuti pasang surutnya
air.
3.Kapal Laut
Pada saat kalian meletakkan sepotong besi pada bejana
berisi air, besi
akan tenggelam. Namun, mengapa kapal laut yang massanya sangat
besar
tidak tenggelam? Bagaimana konsep fisika dapat menjelaskannya?
Agar
15 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
kapal laut tidak tenggelam badan kapal harus dibuat berongga.
hal ini
bertujuan agar volume air laut yang dipindahkan oleh badan
kapal menjadi lebih besar. Berdasarkan persamaan besarnya gaya
apung sebanding dengan volume zat cair yang dipindahkan,
sehingg gaya apungnya menjadi sangat besar. Gaya apung inilah
yang mampu melawan berat kapal, sehingga kapal tetap dapat
mengapung di permukaan laut.
4. Kapal Selam dan Galangan Kapal
Pada dasarnya prinsip kerja kapal selam dan galangan
kapal sama. Jika kapal akan menyelam, maka air laut dimasukkan
ke dalam ruang cadangan sehingga berat kapal bertambah.
16 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Pengaturan banyak sedikitnya air laut yang dimasukkan,
menyebabkan kapal selam dapat menyelam pada kedalaman yang
dikehendaki.
Jika akan mengapung, maka air laut dikeluarkan dari ruang
cadangan. Berdasarkan konsep tekanan hidrostastis, kapal selam
mempunyai batasan tertentu dalam menyelam. Jika kapal menyelam
terlalu dalam, maka kapal bisa hancur karena tekanan
hidrostatisnya terlalu besar. Untuk memperbaiki kerusakan
kapal bagian bawah, digunakan galangan kapal. Jika kapal akan
diperbaiki, galangan kapal ditenggelamkan dan kapal
dimasukkan. Setelah itu galangan diapungkan. Galangan
ditenggelamkan dan diapungkan dengan cara memasukkan dan
mengeluarkan air laut pada ruang cadangan.
5. Balon udara
Balon udara adalah penerapan prinsip Archimedes di udara.
Balon udara harus diisi dengan gas yang massa jenisnya lebih
kecil dari massa jenis udara atmosfer sehingga balon udara
17 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
dapat terbang karena mendapat gaya ke atas, misalnya diisi
udara yang dipanaskan.
18 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
BAB III
METEDOLOGI
A. Metode Penulisan
Dalam pembuatan makalah ini, penulis menggunakan metode
deskriptif kualitatif. Metode ini merupakan suatu cara yang
digunakan untuk membuat gagasan secara sistematis mengenai
hubungan antara fenomena yang diselidiki dan hasil akhir yang
diperoleh tidak dinyatakan dalam bentuk angka. Alasan
digunakannya metode ini karena dapat membantu tujuan yang
ingin dicapai dalam penulisan, yaitu menjelaskan tentang peran
penting pemerintah dalam upaya pendayagunaan tanaman gambir
sebagai sumber daya alam hayati yang pengelolaannya masih jauh
dari harapan yang diinginkan.
B. Teknik Pengumpulan Data
Teknik yang digunakan dalam proses pengumpulan data pada
karya tulis ini adalah studi pustaka (library research) dan searching
internet.
C. Jenis dan Sumber Data
19 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
Jenis data yang digunakan dalam penulisan adalah data
sekunder, yaitu data yang diperoleh dari beberapa referensi
yang berhubungan konsep hukum pascal dan hukum archimedes.
D. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan karya tulis ini adalah sebagai
berikut:
1. Pendahuluan
Pada bab pendahuluan, penulis memaparkan gambaran umum
tentang sifat-sifat dasar dari fluida. Kemudian diakhiri
dengan manfaat penulisan dengan tujuan akhir dijadikan
sebagai salah satu referensi untuk mengetahui konsep
hukum pascal dan hukum archimedes.
2. Teori Dasar
Merupakan dasar yang dapat digunakan untuk menganalisis
permasalahan berikutnya yang diperoleh dari beberapa
referensi.
3. Metode Penulisan
Merupakan uraian tentang metode yang digunakan dalam
menyusun karya tulis (makalah) ini sehingga dapat
tersusun secara sistematis.
4. Hasil dan Pembahasan
Merupakan inti dari penulisan, di mana dasar teori
diperoleh, dianalisis dan dikaitkan antara satu dengan
yang lainnya.
20 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
5. Penutup
Merupakan bab yang memuat kesimpulan dan saran dari
keseluruhan isi penulisan.
21 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Soal Hukum Pascal Dan Hukum Archimedes
A. Hukum Pascal
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 =?
22 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
2. Sebuah pipa U diisi air dan minyak seperti ditunjukkan oleh
gambar di bawah ini. Tinggi air = 5 cm. Bila massa jenis air
103 kg/m3 dan massa jenis minyak 105 kg/m3. Berapakah tinggi
minyak?
Penyelasaian:
Diketahui: hair = 5 cm = 5 x 10-2 m
ρair = 103 kg/m3
ρminyak = 105 kg/m3
Ditanya: hminyak ?
23 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
B. Hukum Archimedes
1. Hubungan antara gaya keatas dengan berat benda dan massa
jenis benda dan massa jenis zat cair saat benda terapung,
melayang, dan tenggelam?
Penyelesaian:
a. Terapung
gaya apung Fa sama dengan berat benda w atau Fa = w
massa jenis benda harus lebih kecil daripada massa jenis
fluida atau ρb < ρf
b. Melayang
gaya apung Fa sama dengan berat benda w atau Fa = w
massa jenis benda harus sama dengan massa jenis fluida
atau ρb = ρf
c. Tenggelam
gaya apung Fa lebih kecil daripada berat benda w atau Fa <
w
massa jenis benda harus besar daripada jenis fluida atau
ρb > ρf
2. Sebuah benda tercelup sebagian (terapung) dalam cairan
dengan massa jenis 0,20 g/cm3. Jika volume benda yang tercelup
24 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
adalah 1,5 dari volume totalnya, tentukan massa jenis benda
tersebut?
Penyelasaian :
Diketahui : ρf = 0,20 g/cm3
Vf = 1,5 Vb
Ditanya : Massa jenis benda tersebut?
Jawab :
Massa jenis benda tersebut :
Fb = Ff
ρb gVb = ρf gVf
ρb Vb = ρf Vf
ρb Vb = (0,20 g/cm3) (1,5) Vb
ρb = 0,3 g/cm3
25 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
BAB V
PENUTUP
V. 1.KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat kita ambil dalm makalah ini
adalah banyaknya penerapan yang dilakukan dalam kehidupan
sehari-hari adalah merupakan sebagian dari hukum pascal dan
hukum Archimedes. Tetapi banyak kita tidak menyadari akan hal
tersebut. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan
pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan sama besar ke
segala arah. Hukum Pascal dinyatakan dengan persamaan sebagai
berikut :
P masuk = P keluar
F1 : A1 = F2 : A2
dengan P = tekanan (pascal), F = gaya (newton), dan A = luas
permukaan (m2).
Penerapan hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari antara lain
penggunaan dongkrak hidraulik, rem hidraulik, dan pompa
hidraulik.
Hukum Archimedes “suatu benda yang terendam sebagian atau
seluruh dalam zat cair (fluida) mendapat gaya ke atas yang26 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
besarnya sama dengan berat zat cair (fluida) yang dipindahkan
oleh benda itu.”
Contoh penerapan dalam kehidupan sehari-hari yaiu balon
udara dan kapal selam . kedua Benda itu menggunakan prinsip
kerja hukum archimedes.
V. 2.SARAN
Hendaknya masyarakat lebih mengenali pemanfaatan prinsip
hukum pascal dan archimedes dalam kehidupan sehari-hari.
Hendaknya lebih kreatif dan inovatif lagi dalam penulisan
selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
http://ayha-samsuel.blogspot.com/2014/04/makalah-penerapan-
hukum-archimedes.html
https://id.scribd.com/doc/137281774/Makalah-Hukum-Pascal-
Archimedes
http://aldadeskamahyar.blogspot.com/2013/06/perbedaan-hukum-
pascal-dengan-hukum.html
http://www.kamusq.com/2012/12/hukum-pascal-adalah-pengertian-
dan.html
27 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA
MEKANIKA FLUIDA“KONSEP UMUM PASCAL DAN HUKUM ARCHIMEDES”
http://lusimira.blogspot.com/2010/01/hukum-pascal-dan-
penerapanya-dalam.html
http://yusiseftiakanita.blogspot.com/2012/11/makalah-
fluida.html
http://duniafisikaasyik.wordpress.com/category/b-soal-hukum-
pascal-dan-hukum-archimedes/
28 RIONI RIZKI ALDIANSYAH
1110015211010TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS BUNG HATTA