Hk Pascal dan Archimedes untuk pembelajaran Fisika

Hukum Pascal dan Archimedes

1. HUKUM PASCAL
DAN
ARCHIMEDES

2. Hukum Pascal– Nama hukum ini
diambil dari orang yang
melakukan eksperimen
yaituBlaise Pascal, melakukan
percobaan tentang air dan
menyatakan bahwa air keluar
lebih deras dan lebih jauh lewat
lubang pada wadah yang
permukaan atasnya terbuka,
dibandingkan dengan wadah
yang permukaan atas ditutup, hal
ini dikenal denganprinsip pascal.
Hal ini disebabkan oleh tekanan
air yang lebih besar pada wadah
yang terbuka.
Dasar Teori Hukum Pascal

3. “Tekanan yang
ditimbulkan zat
cair di dalam
ruang tertutup
diteruskan
secara merata
ke segala arah”

4. PENGERTIAN
Hukum Pascal adalah keterkaitan antara
tekanan yang disebabkan oleh zat cair dalam ruang
tertutup.
Hukum Pascal ini menggambarkan bahwa
setiap kenaikan tekanan pada permukaan fluida,
harus diteruskan ke segala arah fluida tersebut.
Hukum pascal hanya dapat diterapkan pada fluida,
umumnya fluida cair.

5. RUMUS HUKUM PASCAL
P1 = P2
??????1
??????1
=
??????2
??????2
F2
F1
=
A1
A2
F2
F1
=
πD
2
2
/4
πD
1
2
/4
F2
F1
=
πD
2
2
/4
πD
1
2
/4
F2
F1
=
D2
D1
2
RUMUS UMUM
HUKUM PASCAL
JIKA DIKETAHUI
DIAMETER
KETERANGAN :
F = Gaya (N)
A = Luas permukaan (m2)
D = Diameter (m)

6. Penerapan Hukum Pascal
M esin hidrolik peng a ng k a t mobil
Mesinhidrolik
pengangkatmobil
Dong k ra k Hidrolik
Dongkrak
Hidrolik
Rem Hidrolik
Rem
Hidrolik

7. A. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil
Udara dengan tekanan
tinggi masuk melalui keran
P1. Udara ini dimampatkan
dalam tabung A. Tekanan
udara yang tinggi ini
diteruskan oleh minyak
(fluida) ke penghisap A2. Pada
penghisap A2 dihasilkan gaya
angkat yang besar sehingga
mampu mengangkat beban
mobil.

8. B. Rem Hidrolik
Rem hidrolik memakai
prinsip hukum Pascal
dengan tekanan pada piston
kecil akan diteruskan pada
piston besar yang menahan
gerak cakram. Tenaga gerak
kendaaan akan dilawan oleh
tenaga gesek ini sehingga
kendaraan dapat berhenti.

9. C. Dongkrak Hidrolik
Prinsip kerja dari dongkrak
hidrolik menggunakan prinsip hukum
Pascal sederhana. Dongkrak ini
memiliki 2 tabung yang berbeda
ukuran diameternya. Masing-masing
dari tabung tersebut diisi air dan
ditutup rapat pada permukaannya.
Dengan memberikan tekanan
pada salah satu permukaan maka
tekanan yang masuk akan
dipindahkan ke tabung yang lain
sehingga dongkrak dapat digunakan
untuk mengangkat beban yang berat.

10. Archimedes diperintahkan oleh raja untuk
menentukan apakah mahkota tersebut terbuat
seluruhnya dari emas murni atau dipalsukan
dengan mengganti bahan bakunya menjadi perak
seperti dugaan raja.
Archimedes harus memecahkan masalah
tersebut tanpa harus merusak mahkota raja
tersebut yang berarti ia tidak boleh mencairkan
mahkota tersebut untuk kemudian dicetak
menjadi bentuk yang rata agar dapat dihitung
massa jenisnya. Ketika ia sedang berendam di
bak mandinya, dia menyadari bahwa ketinggian
air pada bak mandi bertambah seiring ia masuk
ke dalam air. Iapun menyadari bahwa efek ini
dapat digunakan untuk menentukan volume
mahkota raja (yang kita sebut dengan hukum
Archimedes).
Dasar Teori Hukum Archimedes

11. “Jika suatu benda
dicelupkan ke
dalam sesuatu zat
cair, maka benda
itu akan mendapat
tekanan ke atas
yang sama
besarnya dengan
beratnya zat cair
yang terdesak oleh
benda tersebut”

12. Hukum Archimedes adalah
besarnya gaya angkat zat cair
sama dengan berat zat cair
yang dipindahkan benda.

13. Tenggelam, Melayang, dan
Terapung
Teng g ela m
Tenggelam
Berat benda lebih besar
daripada gaya angkat zat
cair.
?????? > FA
Berat Benda sama
dengan gaya angkat
oleh zat cair.
?????? = FA
Berat benda lebih kecil
daripada gaya angkat
zat cair.
?????? < FA
M ela y a ng
Melayang
Tera pung
Terapung

14. a.Tenggelam
•Pada benda tenggelam terdapat tiga gaya :
W = gaya berat benda
F
a= gaya archimedes
N = gaya normal bidang
Dalam keadaan seimbang maka W = N + F
a sehingga :
W > F
a
m . g > ρ
ZC. V
b. g
ρ
b. V
b. g > ρ
ZC. V
b. g
ρ
b> ρ
zc
Keterangan : ρ
b= massa jenis benda
ρ
ZC= massa jenis zat cair

15. b. Melayang
Pada benda melayang terdapat dua gaya yaitu: F
adan W.
Dalam keadaan seimbang maka :
W = F
a
ρ
b. V
b. g = ρ
ZC. V
b. g
ρ
b= ρ
zc

16. c. Terapung
Pada benda terapung terdapat dua gaya yaitu : Fa dan W.
Dalam keadaan seimbang maka :
W = F
a
ρ
b. V
b. g = ρ
ZC. V
2. g
ρ
b. V
b = ρ
ZC. V
2
karena V
b> V
2maka :ρ
b< ρ
ZC

17. PERSAMAAN HUKUM ARCHIMEDES
Keterangan:
F
a : gaya angkat ke atas pada benda (N)
?????? : massa jenis zat cair (Kg/m
3)
V : volume benda yang tercelup (m
3)
g : percepatan gravitasi bumi (m/s2)
F a = rho . V . g
F
a = ?????? . V. g

18. Fa = W
c
Fa = m
c.g
Fa = (V
c.??????
c).g
Keterangan:
F
a : gaya angkat ke atas pada benda
(N)
?????? : massa jenis zat cair (Kg/m
3)
V : volume benda yang tercelup (m
3)
g : percepatan gravitasi bumi (m/s2)
Fa = ??????
c.V.g

19. Penerapan Hukum Archimedes
a.Kapal Selam
Kapal selam merupakan kapal yang
dapat mengubah-ubah massa jenisnya
agar dapat menyelam, melayang dan
mengapung di permukaan air. Untuk
mengubah massa jenisnya, kapal selam
menambahkan massa atau mengurangi
massanya dengan cara memasukkan air
atau mengeluarkan air. Agar dapat
menyelam, kapal selam memasukkan
air sehingga massa kapal bertambah
besar, begitu pula sebaliknya jika kapal
selam ingin kembali muncul ke
permukaan.

20. b. Hidrometer

Hidrometer adalah alat yang digunakan untuk
mengukur massa jenis zat cair. Alat ini berbentuk
tabung yang berisi pemberat dan ruang udara
sehingga akan terapng tegak dan stabil seketika.
Hidrometer bekerja sesuai dengan prinsip Hukum
Archimedes.

21. Contoh Soal :
1. Dongkrak hidrolik memiliki penampung masing-
masing berdiameter 20 mm dan 50 mm. Berapa gaya
minimum yang harus dikerjakan pada penampungan
kecil untuk mengangkat mobil yang beratnya 5000
N?
Penyelesaian :
Diketahui :
d
1 = 20 mm
d
2 = 50 mm
F
2 = 5000 N
Ditanya : F
1 ?

22. 2. Massa jenis air laut 1025 kg/m3 , hitunglah volume
batu yang tercelup ke dalam air laut yang dipindahkan
oleh batu sebesar 2 newton !
•Diketahui :
?????? air laut = 1025 kg/m3
W batu = 2 N
g = 9.8 m/s2
•Ditanya :
V batu….?
•Jawab :
Berat batu :
W = m.g
Gaya apung :
F
a = ?????? . V. g
Dimana berat air yang
tumpah sama dengan gaya
apung batu sehingga dapat
ditulis
W = F
a
W = ?????? . V. g
2 = 1025(9.8) V
2 = 10.045 . V
V = 10.045 / 2
V= 199.1 cm3

23. 3. Sebuah benda ketika di udara beratnya 500 N.
Tentukan massa jenis bend ajika berat benda di
dalam air 400 N dan massa jenis air 1000 kg/m3
•Diketahui :
?????? air = 1000 kg/m3
Wu = 500 N
Wb = 400 N
•Ditanya :
??????b……?
•Jawab :
Fa = Wu – Wb
Fa = 500 – 400
Fa = 100 N
??????b
?????? air
=
Wu
Fa
??????b
1000
=
500
100
100 ??????b = 500000
??????b = 5000 kg/m
3

24. Kesimpulan
❑Hukum Pascal
•Gaya benda kedua berbanding lurus dengan luas benda pertama
•Gaya benda pertama berbanding lurus dengan luas benda kedua
❑Hukum Archimedes
•Gaya angkat benda berbanding lurus dengan hasil kali massa
jenis, volume, dan gaya gravitasi benda