Name: Prinsip Pascal dan Contoh Soal
Uploaded: 2023-10-04

Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas prinsip Pascal dalam fluida statik, di mana tekanan pada fluida didistribusikan ke segala arah. Konsep ini diilustrasikan dengan contoh penggunaan benjana U dengan luasan katup berbeda. Prinsip ini juga diterapkan dalam perpindahan fluida antara dua kolom berbeda. Contoh soal mengenai tekanan pada pegas dengan beban yang harus ditambahkan untuk menekannya sejauh 5 cm juga dijelaskan dengan menggunakan prinsip Pascal. Aplikasi prinsip ini membantu dalam memahami distribusi tekanan pada fluida dan perhitungan beban yang diperlukan dalam situasi tertentu.

Kita akan lanjutkan pembahasan kita soal fluida, satu hal yang perlu lagi kita bicarakan soal fluida yang kita bicarakan sekarang adalah bahwa fluida yang kita pelajari adalah fluida yang ideal, nanti kita akan membahas lebih dalam soal fluida-fluida ini tapi kita akan membahas lebih dulu terkait satu prinsip dalam fluida statik yang cukup penting yaitu tentang prinsip Pascal dimana prinsip Pascal ini berbicara bahwa

tekanan yang diberikan pada suatu fluida itu akan didistribusikan atau diteruskan ke segala arah jadi misalkan anda bayangkan kita punya satu plastik berisikan air misalkan

ini misalkan kita isi air maka pada dasarnya adanya gravitasi itu akan memberikan tekanan pada air tinggal turun ke bawah dan tekanan yang diterima oleh air itu akan disebarkan atau diteruskan ke segala arah

misalkan kalau kita tinjau suatu bagian fluida disini dia akan menyebarkan tekanan yang diterima ke segala arah sehingga ketika kita beri lubang pada plastik yang kita berikan maka tekanannya itu akan membuat airnya keluar dari setiap sisi dengan besarannya yang sama bergantung pada ketinggianya

karena disebarkan ke segala arah maka kita bisa bayangkan jika ada benjana U dengan berbeda luasan katupnya dimana kalau kita bisa lihat yang A1 disini yang di kiri itu akan lebih besar dibandingkan A2

jika kita beri tekanan di sisi katup A1 sebesar F1 berapa pun besarnya maka tentu saja katup ini dari benjana yang berisi cahaya fluida ya ini bisa berupa fluida apapun dengan densitas apapun akan mengalami tekanan akan sesebanding dengan F1 dibagi dengan A1

karena tekanannya disebarkan ke segala arah maka ya tentu saja dia akan disebarkan ke semua arah yang ada hingga turun ke bawah karena dia menembus dinding dia juga akan menekan dinding tapi kalau dindingnya kita anggap cukup kuat dia tidak akan mengalami apapun sehingga turun ke bawah hingga sampai disini dia akan juga menekan tekanan yang sama ke segala arah sehingga sampai ke sisi

kalau kita bisa lihat tabung yang lain yang ada di ujung sini sehingga ketika kita tinjau dua titik yang sejajar dan melewati fluida yang sama semestinya tekanan yang dialami di titik 1 itu akan sama dengan tekanan yang dimiliki di titik 2 selama satu hal satu dia ada di ketinggian yang sama dan kedua dia melewati fluida yang sama

ya artinya kalau disini dua-dua ini fluidanya sama ya artinya ketekanan di titik dengan ketinggian sama itu akan memiliki besar yang sama maksudnya fluida yang sama memang kalau ada fluidanya bisa ya

kalau kita tinjau misalkan ada tabung u dimana dia punya dua cairan yang mengisi ya misalkan satunya disini maka kita tidak bisa pastikan titik yang ini dengan titik yang sejajar disini tekanannya sama

kenapa? karena titik yang di kanan ini dia ada di dalam fluida yang berbeda dengan titik yang ada di kiri ya sejajarnanya kalau yang di kiri kalau kita tinjau titik ini dia ditekan oleh cairan ini dan cairan ini dengan besar yang sama hanya di titik ini dia ditekan oleh dua cairan yang berbeda

maka oleh karena itu karena dia tidak melewati cairan yang sama maka tekanannya berbeda nah ini harus akhirnya untuk mencari tekanan di tempat yang sama ya kita harus cari di ketinggian dimana dia melewati cairan yang sama

nah oke anda bisa lihat ya disini cairan yang sama dan juga dia akan diteruskan tekanannya ke segala arah juga akan diteruskan naik ke atas sehingga kita bisa simpulkan PD1 akan sama dengan PD2 dan menurut definisi dari tekanan kita punya tekanan itu akan sama dengan gaya dibagikan dengan luas penampang

karena tekanan 1 itu adalah gaya 1 dibagikan dengan A1 maka ketika tekanannya didorong ke segala arah lagi ke arah atas maka akan sebanding juga semestinya dengan F2 dibagikan dengan A2 jadi jika A1 dengan A2 kita ketahui kita bisa bandingkan secara F1 dan F2 yang kita dapatkan

nah selain itu jika kemudian katop ini menekan fluida atau turun ke bawah sejauh D1 maka akan ada bongkahan fluida dengan volume tertentu yang berpindah dari kolom bejana yang sebelah kiri berpindah ke kolom yang kanan

nah misalkan kolom atau katop yang dikiri itu turun sebesar D1 dan katop yang di kanan ini naik sebesar D2 maka semestinya volume 1 atau A1 dikaitkan dengan D1 akan sama dengan A2 dikaitkan dengan D2

nah sehingga kalau kita hubungkan kita akan dapatkan prinsip persamaan yaitu F1 x D1 akan sama dengan F2 x D2

nah untuk melihat bagaimana aplikasinya dalam soal kita lihat contoh soal disebelah ini disini ada 2 tabung U yang sama tapi bedanya disebelah kanan ini gak miring ya harusnya ya gambarnya saja yang kurang bagus

itu dihubungkan katopnya dengan sebuah pegas dengan konsentrasi pegas sebesar 3 x 4 Nm dan disebelah kiri itu kita berikan bejana kosong yang nantinya kita akan isi dengan material atau pasir atau apapun itu ya dengan masa tertentu

yang ditanyakan adalah agar pegas tertekan sebesar 5 cm jadi sebenarnya kalau kita isi disini dengan pasir atau apapun maka dia akan menekan dan akan menekan katop keatas sehingga membuat pegas tertekan

nah yang ditanyakan adalah kita ingin pegas tertekan sebesar 5 cm berapa beban atau pasir atau apapun yang kita isikan pada bejana kita harus ditambahkan pada bejana

ya artinya kalau kita isi kesana FD yang 1 yang dikiri dibagi dengan A yang dikiri itu akan sama dengan F2 dibagi dengan A2

F1 itu adalah beban yang harus ditambahkan di bejana 1 maka kita akan mendapatkan akan sama dengan M dikalikan dengan G dimana A1 akan sama dengan AI

sedangkan F2 besar gaya yang dialami oleh pegas ketika dia tertekan sebesar 5 cm itu akan sama dengan K dikalikan dengan X dibagi dengan A2 akan sama dengan 18 AI

sehingga kalau kita bisa dapatkan masa akan sama dengan KX dibagi dengan G dikalikan dengan AI dibagi dengan 18 AI

sehingga kalau kita coret AI nya kita punya semua nilai yang ada jadi kita akan bisa dapatkan berapa masanya dalam satuan kilogram dengan catatan kita ubah X nya dalam meter atau sekitar 0,05 meter

dengan G nya 10 meter per second kita akan dapatkan masa yang harus kita tambahkan sebesar agar bisa menekan pegas sejauh 5 cm