Laporan Dongkrak Hidrolik Kls X Semester 2 Kelompok 1 [PDF]

Citation preview

RETA YANG KURANG RETA TAMBAHIN YA YANG KURANG , DIANTARANYA : 1. DAFTAR ISI 2. DAFTAR PUSTAKA, SY DAPET SEDIKIT 3. COVER 4. LANGKAH KERJA DAN ALAT BESERTA BAHANNNYA 5. HASIL LAPORAN SY BINGUNG ,MUNGKIN RETA TAU KLU TAU ISI KALU ENDK TANYA SAMA YANG TAU 6. FOOTER/HALAMANNYA TOLONG PERIKSA SAMPAI BAWAH !!! Reta mungkin besok saya endk masuk .



KATA PENGANTAR



Puji Syukur kami panjatkan ke-hadirat Allah SWT, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nyalah, makalah sekaligus laporan ini dapat terselesaikan dengan baik, tepat pada waktunya . Adapun tujuan penulisan makalah dan laporan ini adalah untuk memenuhi tugas pembuatan alat eksperimen dari Mata Pelajaran Fisika, pada semester 2, di tahun ajaran 2015/2016 ini, dengan judul “Miniatur Dongkrak Hidrolik”. Dengan pembuatan makalah ini, kami dari kelompok 1 mengharapkan para pembaca mampu untuk lebih mengenal dan menambah wawasan tentang materi sekaligus cara pembuatan miniatur dongkrak hidrolik. Kami



sadar,



sebagai



seorang



pelajar



yang



masih



dalam



proses



pembelajaran, penulisan makalah ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat positif, guna penulisan makalah ini menjadi yang lebih baik lagi di masa yang akan datang.



Mataram, 14 Juni 2016



Penyusun ( Kelompok 1 )



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Dongkrakhidrolik sederhana ini adalah aplikasi sederhana dari Hukum pascal yaitu "Jika suatu fluida diberikan tekanan pada suatu tempat maka tekanan itu akan diteruskan ke segala arah sama besar"( Blaise Pascal (16231662). Prinsip kerja Dalam sistem hidrolik, fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral umum dipergunakan sebagai media. Dengan prinsip mekanika fluida yakni hidrostatik (mekanika fluida yang diam/statis, teori kesetimbangan dalam cairan), hidrolik diterapkan.



Dalam alat ini



apabila suntikan pertama ditekan maka fluida akan mengalir dan mengikuti selang lalu akan mendorong suntikan yang terhubung dengan lengan, maka lengan akan bergerak naik turun. Lalu apabila suntikan kedua ditekan fluida akan mengalir mengikuti arah selang dan suntikan yang berada di atas lengan akan terdorong dan pencapit pun akan bergerak. Sehubungan dengan hal tersebut, maka dalam hal ini saya menyusun makalah yang mengambil tema “Miniatur Dongkrak Hidrolik Sederhana” agar kita dapat mengetahui bagaimana cara pembuatan dan cara kerja dongkrak hidrolik.



1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang akan kami bahas dalam makalah ini adalah : a) b) c) d) e) f)



1.3



Apa yang dimaksud dengan fluida ? Apa Hukum Pascal ? Apa persamaan Hukum Pascal ? Bagaimana penerapan Hukum Pascal ? Prinsip kerja dongkrak hidrolik ? Bagaimana pembuatan dongkrak hidrolik sederhana ?



Tujuan Laporan



Berdasarkan rumusan masalah di atas, makalah ini bertujuan sebagai berikut:



a) Dengan alat peraga fisika berupa dongkrakhidrolik sederhana ini, diharapkan mampu menjelaskan konsep dari tekanan dan Hukum pascal. b) Dengan alat peraga fisika berupa dongkrakhidrolik sederhana ini, diharapkan pembaca mengetahui penerapan dan aplikasi mengenai konsep tekanan dan Hukum pascal dalam kehidupan sehari-hari. c) Dari penulisan makalah ini diharapkan mampu membantu pembaca untuk membuat alat peraga fisika mengenai konsep tekanan dan Hukum pascal sebagai media pembelajaran sederhana.



1.4



Manfaat Penulisan Laporan Berdasarkan



tujuan



penulisan



makalah



di



atas,



makalah



ini



diharapkan memiliki manfaat bagi para pembaca untuk menambah wawasan mengenai penerapan dari konsep tekanan dan Hukum Pascal yaitu dapat mengaplikasikan konsep tersebut yang ditandai dengan pembuatan miniatur dongkrak hidrolik.



BAB II PEMBAHASAN



A. Fluida Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Istilah fluida mencakup zat cair dan gas, karena zat cair seperti air atau zat gas seperti udara dapat mengalir. Zat padat seperti batu dan besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa digolongkan dalam fluida. Air, minyak pelumas, dan susu merupakan contoh zat cair. Semua zat cair itu dapat dikelompokan ke dalam fluida karena sifatnya yang dapat mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu satu tempat ke tempat lain. Hembusan angin merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain (Lohat, 2008). Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam. Setiap hari pesawat udara terbang dan kapal laut mengapung di atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya. Air yang diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi di dalam tubuh manusia setiap saat meskipun sering tidak disadari (Lohat, 2008). Fluida dibagi menjadi dua bagian yakni fluida statis (fluida diam) dan fluida dinamis (fluida bergerak). Fluida statis ditinjau ketika fluida yang sedang diam atau berada dalam keadaan setimbang. Fluida dinamis ditinjau ketika fluida ketika sedang dalam keadaan bergerak (Kanginan, 2007). Fluida statis erat kaitannya dengan hidraustatika dan tekanan. Hidraustatika merupakan ilmu yang mempelajari tentang gaya maupun tekanan di dalam zat cair yang diam (Kanginan, 2007). Sedangkan tekanan didefinisikan sebagai gaya normal per satuan luas permukaan (Resnick, 1985). Setiap fluida selalu memberikan tekanan pada semua benda yang



bersentuhan dengannya. Air yang dimasukan ke dalam



gelas akan memberikan tekanan pada dinding gelas. Demikian juga seseorang yang mandi dalam kolam renang atau air laut, air kolam atau air laut tersebut juga memberikan tekanan pada seluruh tubuh orang tersebut (Lohat, 2008). Tekanan total air pada kedalaman tertentu, misalnya tekanan air laut



pada



kedalaman 200 meter merupakan jumlah tekanan atmosfer yang menekan permukaan air laut dan tekanan terukur pada kedalaman 200 meter. Jadi, selain lapisan bagian atas air menekan lapisan air yang ada di bawahnya,



terdapat juga atmosfer (udara) yang menekan permukaan air laut tersebut (Lohat, 2008). Tekanan yang ditimbulkan oleh lapisan fluida yang ada di atas dapat dikatakan sebagai tekanan dalam karena tekanan itu sendiri berasal dari dalam fluida sedangkan tekanan atmosfer dapat kita katakan tekanan luar karena atmosfer terpisah dari fluida. Tekanan atmosfer (dalam kasus ini merupakan tekanan luar) bekerja pada seluruh permukaan fluida dan tekanan tersebut disalurkan pada seluruh bagian fluida. Oleh karena itu, tekanan total fluida pada kedalaman tertentu selain disebabkan oleh tekanan lapisan fluida pada bagian atas, juga dipengaruhi oleh tekanan luar (Lohat, 2008).



B. 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 tekanan zat cair tersebut. Besarnya tekanan sebanding dengan pgh ( p = massa jenis , g = percepatan gravitasi dan h= ketinggian/kedalaman) (Lohat, 2008). 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 (Lohat, 2008). 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” (Kanginan, 2007). 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 (Kanginan, 2007).



C. Persamaan Hukum Pascal Dongkrak hidrolik sederhana dibuat berdasarkan prinsip Hukum Pascal. Menurut 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 : Fluida yang Dilengkapi Penghisap dengan Luas Permukaan Berbeda (Sumber: 4.bp.blogspot.com) 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. Tekanan dalam fluida dapat dirumuskan dengan persamaan di bawah ini.



P=



F A



sehingga persamaan hukum Pascal bisa ditulis sebagai berikut.



P1=P2



F1 F 2 = A 1 A2



dengan,



P = tekanan (pascal) F = gaya (N) A = luas penampang (m2)



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 hidrolik, dongkrakhidrolik, dan rem hidrolik. 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/in 2



. Selain itu, masih ada beberapa satuan lain diantaranya cmHg, mmHg, dan



milibar (mb). 1 mb = 0.01 bar, 1 bar = 10 5 Pa, dan 1 atm = 76 cm Hg = 1,01 x 105 Pa = 0,01 bar, 1 atm = 101,325 kPa = 14,70 lb/in 2. Untuk menghormati Torricelli, fisikawan Italia penemu barometer (alat



pengukur tekanan),



ditetapkan satuan dalam torr, dimana 1 torr = 1 mmHg (Tipler, 1998).



D. Penerapan Hukum Pascal Hidrolika



adalah



ilmu



yang



mempelajari



berbagai



gerak



dan



keseimbangan zat cair. Hidrolika merupakan sebuah ilmu yang mengkaji arus



zat cair melalui pipa-pipa dan pembuluh – pembuluh yang tertutup maupun yang terbuka. Kata hidrolika berasal dari bahasa Yunani yang berarti air. Dalam



teknik,



hidrolika



berarti



pergerakan-pergerakan,



pengaturan-



pengaturan, dan pengendalian- pengendalian berbagai gaya dan gerakan dengan bantuan tekanan suatu zat cair (Krist, 1980). Semua instalasi hidrolika



pada



sistem



fluida



statis



(tertutup)



bekerja



dengan



prinsip



hidrostatis. Dua hukum terpenting yang berhubungan dengan hidraustatistika adalah. 1. Dalam sebuah ruang tertutup (sebuah bejana atau reservoir), tekanan yang dikenakan terhadap zat cair akan merambat secara merata ke semua arah; 2. Besarnya tekanan dalam zat cair (air atau minyak) adalah sama dengan gaya (F) dibagi oleh besarnya bidang tekan (A) (Krist, 1980). 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 (Kanginan, 2007). Prinsip inilah yang dimanfaatkan pada peralatan teknik yang banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan misalnya dongkrak hidrolik, dongkrakhidrolik, dan rem hidrolik (Azizah & Rokhim, 2007).



D. Prinsip Kerja Dongkrak Hidrolik Dalam menjalankan suatu



sistem tertentu atau untuk membantu



operasional dari sebuah sistem, tidak jarang kita menggunakan rangkaian hidrolik. Sebagai contoh, untuk mengangkat satu rangkaian kontainer yang memiliki beban beribu – ribu ton, untuk memermudah itu digunakanlah sistem hidrolik. Sistem hidrolik 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 hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu



sistem tertentu (Anonim, 2009). Pompa hidrolik 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



hidrolik. Pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran ( flow). Aliran ini yang dimanfaatkan dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh orifice, silinder, motor hidrolik, dan aktuator. Pompa hidrolik yang biasa digunakan ada dua macam yaitu positive dan nonpositive displacement pump (Aziz, 2009). Ada dua macam peralatan yang biasanya digunakan dalam merubah energi hidrolik menjadi energi mekanik yaitu motor hidrolik dan aktuator. Motor hidrolik mentransfer energi hidrolik menjadi energi mekanik dengan cara memanfaatkan aliran oli dalam sistem merubahnya menjadi energi putaran yang dimanfaatkan untuk menggerakan roda, transmisi, pompa dan lain-lain (Sanjaya, 2008).



BAB III HASIL PRAKTIKUM DAN CARA PEMBUATAN



MASUKKAN GAMBARNY A !!!



 Alat Dan Bahan 1. Kertas karton 2. Suntik ( tulis berapa buah ), dll



 Langkah Kerja 1. Reta yang nulis ya !!



BAB IV PENUTUP 1. Kesimpulan



Dongkrak hidrolik merupakan alat sederhana yang dapat membantu manusia dalam melakukan kegiatan sehari-hari yang merupakan aplikasi dari penerapan konsep tekanan dan Hukum Pascal. Penerapan konsep pompa hidrolik dalam kehidupan sehari-hari contohnya adalah dongkrak hidrolik, mobil penggali tanah, pompa penyiram tanah pertanian, dan lain sebagainya. BOLEH DITAMBAHKAN SAMA RETA !!



2. Saran Pengembangan diharapkan



media



pembelajaran



pompa



hidrolik



sederhana



bisa dikembangkan lebih baik, karena media pembelajaran ini



sangat baik untuk membantu siswa mempermudah memahami konsep tekanan dan



prinsip Hukum Pascal dan dapat mengembangkan kretivitas



siswa.



DAFTAR PUSTAKA 1. Istiyono, Edi.2006.Fisika kelas XI untuk SMA/MA.Klaten: Intan Pariwara. 2. Giancoli, Douglas.1998.Fisika.Jakarta Erlangga.



3. Tipler.1991.Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga.Jakarta: Erlangga. 4.