PRINSIP KERJA
“DONGKRAK HIDROLIS”
Dongkrak
adalah suatu alat untuk menaikan sesuatu yang berat. dongkrak bermacam-macam
bentuknya ada yang kecil dan ada juga yang besar. Cara penggunaan dongkrak itu
sangat mudah yaitu dengan cara memutar atau menggerakkan ke atas ke bawah tuas
yang menjadi pemicu dongkrak itu bergerak, dongkrak akan naik dan akan
mengangkan atau menaikan benda yang diatasnya.
Dongkrak
dipastikan selalu ada pada setiap mobil karena apa, karena pada mobil biasa
terjadi masalah yang solusinya harus menggunakan dongkrak! Contohnya saja
apabila mobil mengalami pecah ban, maka untuk mengganti ban yang pecah dengan
ban cadangan diperlukan dongkrak untuk menahan mobil.
Prinsip Pascal
Sebagaimana
telah kita pelajari pada pokok bahasan Tekanan pada Fluida, setiap fluida
selalu memberikan tekanan pada semua benda yang bersentuhan dengannya. Air yang
kita masukan ke dalam gelas akan memberikan tekanan pada dinding gelas.
Demikian juga apabila kita mandi dalam kolam renang atau air laut, air kolam
atau air laut tersebut juga memberikan tekanan pada seluruh tubuh kita.
Nah, tekanan
total air pada kedalaman tertentu, misalnya tekanan air laut pada kedalaman 200
meter merupakan jumlah tekanan atmosfir 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 atmosfir alias udara
yang menekan permukaan air laut tersebut.
Tekanan yang ditimbulkan oleh lapisan fluida yang ada di atas bisa kita
katakan “tekanan dalam” karena tekanan itu sendiri berasal dari dalam fluida
sedangkan tekanan atmosfir bisa kita katakan “tekanan luar” karena atmosfir
terpisah dari fluida.
Tekanan atmosfir yang dalam kasus ini merupakan tekanan luar, bekerja pada
seluruh permukaan fluida dan tekanan tersebut disalurkan pada seluruh bagian
fluida. Karenanya tekanan total fluida pada kedalaman tertentu selain
disebabkan oleh tekanan lapisan fluida pada bagian atas, juga dipengaruhi oleh
tekanan luar (untuk kasus di atas adalah tekanan atmosfir).
Untuk semakin memahami penjelasan
ini, mari kita tinjau 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 (ingat kembali pembahasan mengenai Tekanan Pada Fluida).
Semakin ke bawah, semakin besar
tekanan zat cair tersebut, sebaliknya semakin mendekati permukaan atas wadah,
semakin kecil tekanan zat cair. Besarnya tekanan sebanding dengan pgh (p =
massa jenis, g = percepatan gravitasi dan h = ketinggian/kedalaman). Pada setiap
titik pada kedalaman yang sama, besarnya tekanan sama.
Hal tersebut berlaku untuk semua zat
cair dalam wadah apapun dan tidak bergantung pada bentuk wadah tersebut.
Apabila kita tambahkan tekanan luar, misalnya dengan menekan permukaan zat cair
tersebut, pertambahan tekanan dalam zat cair adalah sama di mana-mana.
Jadi, apabila diberikan tekanan
luar, setiap bagian zat cair mendapat “jatah” tekanan yang sama. Karenanya
besar tekanan selalu sama di setiap titik pada kedalaman yang sama. Ini
merupakan Prinsip Pascal, dicetuskan dan dinamakan sesuai dengan nama
pencetusnya, Blaise Pascal (1623-1662). Pascal merupakan filsuf dan ilmuwan
Perancis.
Prinsip Pascal menyatakan bahwa
tekanan yang diberikan pada cairan dalam suatu tempat tertutup akan diteruskan
sama besar ke setiap bagian fluida dan dinding wadah
Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :
P = tekanan
F = Gaya
A = Luas
permukaan
Kata “masuk” mewakili “tekanan yang diberikan”,
sedangkan kata “keluar” mewakili “tekanan yang diteruskan”.
Penerapan
Prinsip Pascal
Berpedoman
pada prinsip Om Pascal ini, manusia telah menghasilkan beberapa alat, baik yang
sederhana maupun canggih untuk membantu mempermudah kehidupan. Beberapa di
antaranya adalah Dongkrak Hidrolik, Lift Hidrolik, Rem Hidrolik, dll.
Dongkrak
alias Lift Hidrolik
Cara kerja
dongkrak alias lift hidrolik ditunjukkan pada gambar di bawah.
Dongkrak hidrolik terdiri dari
sebuah bejana yang memiliki dua permukaan. Pada kedua permukaan bejana terdapat
penghisap (piston), di mana luas permukaan piston di sebelah kiri lebih kecil
dari luas permukaan piston di sebelah kanan. Luas permukaan piston disesuaikan
dengan luas permukaan bejana. Bejana diisi cairan, seperti pelumas (oli, dll).
Apabila piston yang luas
permukaannya kecil ditekan ke bawah, maka setiap bagian cairan juga ikut
tertekan. Besarnya tekanan yang diberikan oleh piston yang permukaannya kecil
(gambar kiri) diteruskan ke seluruh bagian cairan. Akibatnya, cairan menekan
piston yang luas permukaannya lebih besar (gambar kanan) hingga piston
terdorong ke atas. Luas permukaan piston yang ditekan kecil, sehingga gaya yang
diperlukan untuk menekan cairan juga kecil. Tapi karena tekanan (Tekanan = gaya
/ satuan luas) diteruskan seluruh bagian cairan, maka gaya yang kecil tadi
berubah menjadi sangat besar ketika cairan menekan piston di sebelah kanan yang
luas permukaannya besar. Jarang sekali orang memberikan gaya masuk pada piston
yang luas permukaannya besar, karena tidak menguntungkan. Pada bagian atas
piston yang luas permukaannya besar biasanya diletakan benda atau begian benda
yang mau diangkat (misalnya mobil dkk).
Makanya jangan heran jika mobil yang
massanya sangat besar dengan mudah diangkat hanya dengan menekan salah satu
piston. Ingat bahwa luas permukaan piston sangat kecil sehingga gaya yang kita
berikan juga kecil. Walaupun demikian gaya masukan yang kecil tersebut bisa
berubah menjadi gaya keluaran yang sangat besar bila luas permukaan keluaran
sangat besar. Jika dongkrak hidrolik dirancang untuk mengangkat mobil yang
massanya sangat berat maka perancang perlu memperhatikan besar gaya berat mobil
tersebut dan besarnya gaya keluaran yang dihasilkan oleh dongkrak. Semakin
besar gaya berat mobil yang diangkat maka semakin besar luas permukaan keluaran
dari dongkrak hidrolik. Minimal gaya keluaran yang dihasilkan oleh dongkrak
hidrolis lebih besar/sama dengan gaya berat benda yang diangkat.
“Gantungan Kunci dari
Batok Kelapa”
