Hukum Pascal

Hukum Pascal

Hukum Pascal (baca: [paskal]) menyatakan bahwa Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar^[1].

Perbedaan tekanan karena perbedaan kenaikan zat cair diformulakan sebagai berikut:

dimana, dalam sistem SI,

·         ΔP adalah tekanan hidrostatik (dalam satuan pascal atau "Pa"), atau perbedaan tekanan pada 2 titik dalam sekat yang berisi zat cair, karena perbedaan berat antara keduanya;

·         ρ adalah massa jenis zat cair (dalam kilogram per meter kubik);

·         g adalah percepatan karena gravitasi (umumnya menggunakan percepatan ketinggian dari permukaan laut akibat gravitasi bumi, dalam satuan meter per detik pangkat 2);

·         Δh adalah ketinggian zat cair di atas titik pengukuran (dalam satuan meter), atau perbedaan ketinggian antara 2 titik pada kolom yang berisi zat cair.

Archimedes

 

Archimedes dari Syracusa (Yunani: Ἀρχιμήδης)
Lukisan Archimedes oleh Fetti (1620)
Lahir	287 SM Syracusa, Pulau Sisilia, Italia Magna Graecia
Meninggal	212 SM Syracusa
Tempat tinggal	Syracusa
Bidang	Matematika, fisika, Teknik,Astronomi, Penemu
Dikenal karena	Prinsip Archimedes

Bola dan tabung dimasukkan dalam bak air Archimedes untuk membuktikan bahwa volume dan luas permukaanbola adalah 2/3 dari tabung

Archimedes dari Syracusa (sekitar 287 SM - 212 SM). Ia adalah ahli matematika dan penemu dari Yunani yang terkenal.^[1] Ia belajar di kota Alexandria, Mesir. Pada waktu itu yang menjadi raja di Sirakusa adalah Hieron II, sahabat Archimedes. Archimedes sendiri adalah seorang matematikawan, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur berbangsa Yunani. Ia dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracusa, meskipun ada perintah dari jendral Romawi, Marcellus bahwa ia tak boleh dilukai. Sebagian sejarahwan matematika memandang Archimedes sebagai salah satu matematikawan terbesar sejarah, mungkin bersama-sama Newton dan Gauss.

Hukum Archimedes

Pada suatu hari Archimedes dimintai Raja Hieron II untuk menyelidiki apakah mahkota emasnya dicampuri perak atau tidak. Archimedes memikirkan masalah ini dengan sungguh-sungguh. Hingga ia merasa sangat letih dan menceburkan dirinya dalam bak mandi umum penuh dengan air. Lalu, ia memperhatikan ada air yang tumpah ke lantai dan seketika itu pula ia menemukan jawabannya. Ia bangkit berdiri, dan berlari sepanjang jalan ke rumah dengan telanjang bulat. Setiba di rumah ia berteriak pada istrinya, "Eureka! Eureka!" yang artinya "sudah kutemukan! sudah kutemukan!" Lalu ia membuat hukum Archimedes.

Dengan itu ia membuktikan bahwa mahkota raja dicampuri dengan perak. Tukang yang membuatnya dihukum mati.

Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. Pada masalah sehari-hari (dan hanya untuk fluida), viskositas adalah "Ketebalan" atau "pergesekan internal". Oleh karena itu, air yang "tipis", memiliki viskositas lebih rendah, sedangkan madu yang "tebal", memiliki viskositas yang lebih tinggi. Sederhananya, semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut..^[1]

Viskositas menjelaskan ketahanan internal fluida untuk mengalir dan mungkin dapat dipikirkan sebagai pengukuran dari pergeseran fluida. Sebagai contoh, viskositas yang tinggi darimagma akan menciptakan statovolcano yang tinggi dan curam, karena tidak dapat mengalir terlalu jauh sebelum mendingin, sedangkan viskositas yang lebih rendah dari lava akan menciptakan volcano yang rendah dan lebar. Seluruh fluida (kecuali superfluida) memiliki ketahanan dari tekanan dan oleh karena itu disebut kental, tetapi fluida yang tidak memiliki ketahanan tekanan dan tegangan disebut fluide ideal.

Studi dari bahan yang mengalir disebut Rheologi, yang termasuk viskositas dan konsep yang berkaitan.

Asal Kata

Kata "viskositas" berasal dari bahasa Latin "viscum alba", berarti mistletoe putih. Lem kental yang bernama "birdlime" dibuat dari buah mistletoe dan digunakan untuk ranting lemon untuk menangkap burung.^[2]

Bahan dan kebiasaannya

Laminar shear of fluid between two plates. Friction between the fluid and the moving boundaries causes the fluid to shear. The force required for this action is a measure of the fluid's viscosity. This type of flow is known as a Couette flow.

Laminar shear, the non-constant gradient, is a result of the geometry the fluid is flowing through (e.g. a pipe).

Secara Umum, pada setiap aliran, lapisan-lapisan berpindah pada kecepatan yang berbeda-beda dan viskositas fluida meningkat dari tekanan geser antara lapisan yang secara pasti melawan setiap gaya yang diberikan. Hubungan antara tekanan geser dan gradiasi kecepatan dapat diperoleh dengan mempertimbangkan dua lempeng secara dekat dipisahkan dengan jarak y, dan dipisahkan oleh unsur homogen. Asumsikan bahwa lempeng sangat besar dengan luas penampang A, dan efek samping dapat diabaikan, dan lempeng yang lebih rendah tetap, anggap gaya F dapat diterapkan pada lempeng atas. Jika gaya ini menyebabkan unsur antara lempeng mengalami aliran geser dengan gradien kecepatan u/y, unsur disebut fluida.

Teori Newton

Ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada sebuah benda padat, badan itu akan berubah bentuk sampai mengakibatkan gaya yang berlawanan untuk mengimbangkan, sebuah ekuilibrium. Namun, ketika sebuah tekanan shear diterapkan kepada sebuah fluid, seperti angin bertiup di atas permukaan samudra, fluid mengalir, dan berlanjut mengalir ketika tekanan diterapkan. Ketika tekanan dihilangkan, umumnya, aliran berkurang karena perubahan internal energi.

 

Tekanan Gauge

Sifat fluida ini beda tekanan pada fluida sebanding dengan kedalaman dapat kita gunakan untuk mengukur tekanan yang tidak kita ketahui. Mari kita tinjau alat pengukur tekanan yang sederhana yaitu manometer tabung terbuka.  Salah satu ujung tabung yang terbuka dihubungkan dengan ruangan yang hendak kita cari tekanannya, sehingga tekanannya adalah tekanan ruangan. Misalkan tekanannya kita sebut P.  Ujung yang lain dibiarkan terbuka, sehingga tekanan di ujung ini adalah tekanan  udara luar yaitu P_o atau tekanan atmosfer.

 Karena adanya tekanan P maka cairan dalam manometer akan berbeda ketinggiannya sebesar h lihat Gambar (7.4).

Pengertian Tekanan Gauge

Perbedaan tekanan antara P dan P_o disebut sebagai tekanan Gauge. Tekanan P disebut tekanan mutlak. Kita bias mengatakan bahwa tekanan mutlak adalah tekanan Gauge + tekanan atmosfer.

Pengertian Tekanan Gauge

Besarnya tekanan Gauge adalah rgh. Kerapatan cairan adalah  dalam manometer dan h selisih ketinggian cairan dalam manometer. Tekanan Gauge merupakan tekanan yang ditunjukkan oleh alat ukur. Dalam hal ini alat  ukurnya adalah manometer terbuka.

Pengertian Tekanan Gauge

Pada manometer pipa terbuka:

Pengertian Tekanan Gauge

Bagaimana jika kita menggunakan barometer tertutup? Barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar. Mari kita lihat gambar barometer pipa U untuk mengukur tekanan atmosfer di samping ini.

Pada pipa U barometer tekanan di tabung tertutup adalah nol, sedang tekanan pada ujung pipa terbuka adalah tekanan atmosfer. Besarnya tekanan atmosfer dengan demikian adalah:

Pengertian Tekanan Gauge

Tekanan Hidrostatis

Tekanan Hidrostatis adalah tekanan yang terjadi di bawah air. Tekanan ini terjadi karena adanya berat air yang membuat cairan tersebut mengeluarkan tekanan. Tekanan sebuah cairan bergantung pada kedalaman cairan di dalam sebuah ruang dan gravitasi juga menentukan tekanan air tersebut.

Hubungan ini dirumuskan sebagai berikut: "P = ρgh" dimana ρ adalah masa jenis cairan, g (10 m/s²) adalah gravitasi, dan h adalah kedalaman cairan. h dihitung dari permukaan air menuju ke kedalaman benda.

tekanan mutlak

 

tekanan keseluruhan pada titik dalam cairan; tekanan yang sama dengan jumlah tekanan sukat dan tekanan atmosfer setempat