Download - Mekanika Fluida

Transcript

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