KOMPAS.com - Saat kita menginjak rem mobil, menurunkan dongkrak, atau menyaksikan lift bengkel mengangkat kendaraan berat, mungkin kita tak sadar bahwa semua itu bekerja berkat prinsip fisika sederhana yang ditemukan lebih dari 350 tahun lalu.
Ya, semuanya berawal dari Hukum Pascal. Hukum Pascal adalah prinsip fisika yang menyatakan bahwa tekanan pada fluida tertutup diteruskan merata ke segala arah.
Sehingga, memungkinkan gaya kecil menghasilkan efek besar seperti pada rem hidrolik, dongkrak, dan mesin industri.
Untuk lebih memahami tentang prinsip kerja Hukum Pascal, yuk kita simak penjelasan di bawah ini!
Baca juga: Pengertian Tekanan dan Tekanan Hidrostatis
Apa itu Hukum Pascal
Menurut Andrew Parr dalam buku Hydraulics and Pneumatics: A Technician's and Engineer's Guide (2011), Hukum Pascal adalah hukum fisika yang menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan dengan sama besar ke segala arah.
Ini berarti, saat sebuah gaya diterapkan pada satu titik dalam sistem cairan tertutup, tekanan tersebut akan langsung menyebar ke seluruh bagian fluida dan ke dinding wadahnya tanpa kehilangan kekuatan.
Hukum Pascal berbunyi: "Tekanan yang diberikan pada suatu fluida (cairan atau gas) di dalam ruang tertutup akan diteruskan dengan sama besar ke segala arah.
Dilansir dari Physics LibreTexts, prinsip ini ditemukan oleh ilmuwan Prancis, Blaise Pascal, pada tahun 1653, saat ia mempelajari fluida statis, yaitu cairan yang tidak mengalir.
Filsuf dan ilmuwan Prancis ini mengemukakan Hukum Pascal melalui publikasi karyanya yang berjudul tentang Keseimbangan Cairan.
Ia menemukan bahwa ketika suatu tekanan dikenakan pada cairan di dalam ruang tertutup, cairan tersebut akan menyalurkan tekanan itu secara merata.
Namun penting dicatat: prinsip ini berbicara tentang perubahan tekanan, bukan tekanan total. Karena tekanan dalam fluida juga dipengaruhi oleh kedalaman dan tekanan atmosfer.
Baca juga: Mengapa Makin Tinggi Suatu Tempat, Tekanan Udaranya Makin Rendah?
Prinsip kerja hukum pascal dalam sistem hidrolik
Prinsip kerja Hukum Pascal digunakan secara nyata dalam sistem hidrolik.
Dilansir dari Lumen Learning, sistem ini terdiri dari dua buah silinder berisi cairan yang dihubungkan dengan pipa.
Ketika gaya diberikan pada piston kecil (F1) dengan luas penampang A1, maka tekanannya adalah:
P1 = F1/A1
Tekanan ini diteruskan tanpa perubahan ke piston besar (F2) dengan luas A2, menghasilkan:
P2 = F2/A2
Karena tekanan sama di seluruh sistem (P1 = P2), maka:
F1/A1 = F2/A2
Inilah rumus Hukum Pascal yang memungkinkan gaya kecil menghasilkan gaya output yang jauh lebih besar jika luas permukaan piston diperbesar.
Baca juga: Rumus dan Cara Menghitung Gaya pada Pipa Pascal
Contoh Hukum Pascal
Apa saja contoh Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari?
Kamu mungkin tak menyadari, tetapi apa saja contoh Hukum Pascal bisa kamu temukan hampir di mana-mana:
- Rem hidrolik mobil dan motor: Saat pedal rem ditekan, cairan dalam sistem hidrolik menyalurkan tekanan ke piston rem yang menekan cakram roda.
- Dongkrak hidrolik: Mengangkat mobil hanya dengan tekanan ringan, karena tekanan dari piston kecil diteruskan ke piston besar.
- Lift dan meja hidrolik: Seperti di rumah sakit atau bengkel, alat-alat ini bekerja dengan memanfaatkan tekanan dalam fluida tertutup.
- Sistem kendali pesawat dan peralatan industri: Buldoser, ekskavator, dan mesin pabrik menggunakan sistem ini untuk mengangkat, menekan, dan menggerakkan benda berat dengan presisi tinggi.
- Peralatan medis: Kursi gigi, meja operasi, bahkan beberapa alat terapi menggunakan sistem hidrolik berdasarkan prinsip ini.
Semua alat ini bisa bekerja karena tekanan dalam cairan menyebar merata, memungkinkan gaya kecil menghasilkan efek besar.
Baca juga: Segitiga Pascal: Pengertian, Konsep Aturan, dan Pola Bilangannya
Rumus hukum pascal dan penerapannya dalam teknologi
Rumus dasar dari Hukum Pascal adalah:
P = F/A
dengan P adalah tekanan, F adalah gaya, dan A adalah luas penampang.
Dalam sistem hidrolik, ketika kita memperbesar luas permukaan piston kedua, maka gaya yang dihasilkan pun bertambah besar, meskipun tekanan tetap sama.
Jika piston kedua memiliki luas 10 kali lebih besar dari piston pertama, maka gaya output akan 10 kali lipat gaya input.
Inilah yang memungkinkan rem mobil bekerja optimal, dongkrak mengangkat kendaraan berat, dan mesin industri menggandakan gaya secara efisien.
Baca juga: Fluida Statis: Rangkuman Materi, Rumus, dan Gambar
Kesimpulan Hukum Pascal adalah bahwa tekanan yang diterapkan pada fluida dalam ruang tertutup akan tersebar merata ke seluruh bagian sistem.
Inilah dasar dari teknologi hidrolik yang digunakan di berbagai sektor seperti otomotif, industri, konstruksi, hingga medis.
Berkat Blaise Pascal, kita tidak hanya memahami bagaimana tekanan bekerja, tapi juga bisa mengubah tekanan kecil menjadi kekuatan besar yang bermanfaat.
Tanpa prinsip ini, kendaraan kita mungkin masih menggunakan sistem rem manual, dan mengangkat mobil akan jadi pekerjaan berat.
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.