hukum fisika tak hanya didapat dari kelas saja. Alat konstruksi juga dapat menjadi pusat belajar fisika.
Pernahkah kita berpikir bahwa fisika sangat dekat dengan kehidupan kita? Hampir semua kegiatan kita berhubungan dengan ilmu fisika. Walaupun memang fisika sangat tidak disukai oleh banyak orang karena susahnya. Namun, fisika sendiri memiliki dasar yang cukup sederhana karena berhubungan dekat dengan kehidupan kita. Tidak hanya kehidupan, pasti kalian pernah kan melihat alat berat yang bernama ekskavator alat pengeruk tanah yang begitu besar dan keren. Dalam perannya yang cukup besar, pembangunan alat ekskavator ini menggunakan dua hukum fisika untuk pengerjaannya, yaitu hukum fisika pascal dan hukum fisika fluida statis
Belaja fisika memang membosankan, hampir setiap orang menganggap ketika belajar fisika melalui teori saja sangat membosankan, tetapi belajar fisika akan menyenangkan jika dibalut dengan sebuah praktikum. Seperti saat kita mempelajari tentang fluida statis dan hukum pascal. Kita bisa melihat referensi bahwa alat berat ekskavator menggunakan hukum fisika. Bahkan kita juga dapat membuat replika ekskavator dengan kardus dan selang berisi air untuk mempraktikan fluida statisnya. Jadi, kita bisa melihat bagaimana proses keja fluida statis dan hukum pascal secara langsung, seru bukan? Sebelum itu, pasti kita semua pernah melihat excavator.
Apa sih ekskavator itu?
Apa kalian tau alat berat untuk mengeruk tanah? Yang berwarna kuning dan memiliki lengan yang panjang dan besar, lalu ada semacam bucket untuk menyimpan tanah yang dikeruknya, memakai roda yang sama seperti tank atau rantai yang saling berkait, nah itu adalah ekskavator. Untuk menggerakan lengan-lengan excavator di perlukan sebuah hidraulik yang saling berhubungan dan saling menarik serta mendorong.
Jadi ketika pengemudi dari ekskavator tersebut mulai menarik tuas ke atas maka hidraulik pada lengan lengan excavator ekskavator mulai menarik hidrauliknya dan membuat excavatornya naik ke atas keren kan? Ada dua faktor yang mendukung yang pertama adalah fluida statis dan yang ke dua adalah hukum pascal, pasti kalian belum tahu bahwa hukum pascal adalah satu kesatuan dari fluida statis. Jadi hukum pascal adalah bagian dari fluida statis. Bisa dibilang bahwa hanya ada satu hukum fisika yang berlaku itu adalah fluida statis yang dibantu oleh hukum pascal.
Apa sih fluida statis?
Sebelum masuk ke arti dari fluida statis kita bahas dulu apa fluida itu, menurut Encyclopedia Britannica fluida adalah setiap cairan, gas, atau bahan yang tidak dapat menahan gaya tangensial atau gaya geser ketika diam dan dapat mengalami perubahan bentuk terus-menerus ketika dikenai tegangan. Jadi secara tidak langsung fluida seperti air yang dapat menarik dan mendorong jika diberikan tekanan. Sedangkan statis adalah sebuah gerakan yang mengikuti arahnya saja. Jadi bisa disimpulkan bahwa fluida statis adalah zat yang bergerak jika di berikan tekanan dan bergerak sesuai arahnya. Masih bingung ya?
Nih aku lebih permudah lagi deh jadi fluida statis tuh ibarat ada 2 arah yaitu kedepan dan ke belakang ketika tekanan megarah ke depan maka aliran (zat, gas, dll) akan maju ke depan dan jika tekanan mengarah ke belakang maka aliran (zat, gas, dll) akan mundur ke belakang. Excavator memakai fluida statis untuk menggerakan kedua lengannya jadi jika lengan yang paling atas menarik ke belakang maka lengan yang di bawah akan naik, jika tekanannya mengarah ke bawah maka lengan yang bawah akan mengarah ke bawah.
Lalu apa Hukum Pascal?
Kita sudah membahas fluida statis, sebenarnya masih ada satu lagi hukum fisika yang masih dipakai olehekskavator, namun bedanya di sini adalah hukum pascal ini adalah kesatuan dari fluida statis. Bisa kita bilang bahwa ini adalah anaknya fluida statis. Menurut Blaise Pascal sang penemu “tekanan yang diberikan pada suatu fluida di ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah”. Kalian sudah mengetahui bahwa fluida statis bergerak berdasarkan tekanan kan? nah ini dia aktor utama dalam menggerakannya jadi hukum pascal sendiri berperan sebagai tekanannya. Dalam ekskavator hukum pascal seperti mesin yang menggerakan si fluida agar lenggannya dapat bergerak. Kita sudah sedikit paham tentang fluida statis dan hukum pascal? Nah kita masuk ke dalam bagian excavator yang memakai dua hukum fisika tersebut.
s
Bisa di lihat pada bagian ekskavator tepatnya di bagian “arm cynder” dan “boom cylinder” terlihat ada tiga hidraulik itu adalah pengaplikasian dari fluida statis, nah jadi ketika hidraulik pada “boom cylinder” tersebut naik maka bagian “arm cylinder” akan naik ke atas. Jika bagian “arm cynder” menarik ke belakang akan menggerakan “bucket cylinder” nya naik maupun turun, gimana udah sedikit paham bukan? Kita beralih ke hukum pascal, jadi gimana sih hukum pascal bekerja pada excavator? Jadi hukum pascal bekerjanya sebagai tekanannya saja dia yang memberikan tekanan pada ketiga hidrauliknya agar ketiga hidrauliknya bisa bekerja.
Gimana serunya belajar fisika tetapi kita melihat dan mempraktikannya. Kita juga bisa membuat excavator sederhana dari kardus maupun barang bekas. Agar kita bisa lebih paham tentang gimana cara kerja kedua hukum fisika tersebut menggunakan air dan suntikan. Kalian bisa menggunakan enam suntikan kosong dan selang yang berisi air. Tiga suntikan untuk kendali lalu tiga suntikan lainnya dipasang di bagian boom, arm, dan bucket. Lalu kalian hubungkan dengan selang yang berisi air. Aturannya adalah tiga suntikan di bagian excavatornya harus dalam keadaan kosong. Nnamun ketiga suntikan di kendali harus dalam keadaan terisi penuh. Nah seperti gambar di bawah ketika suntikan di dorong maka hukum pascal yang akan bekerja yaitu memberikan tekanan kepada cairan(fluida) agar menuju ke arah depan dan akan mengisi bagian suntikan di bagian arm yang akan menggerakan bagian armnya.
s
s
Di bagian badan excavatornya maka cairan fluida yang sudah terisi akan menggerakan bagian bagiannya karena tekanan yang diberikan oleh hukum pascal. Begitulah cara kerjanya.
Gimana, serunya belajar fisika namun menggunakan alat agar belajar tidak hanya berfokus kepada teori namun praktiknya berjalan juga. Banyak masyarakat atau bahkan kita yang sangat kesulitan memahami praktiknya karena terlalu sering belajar menggunakan metode hanya teori. ketika mereka diperkenalkan dengan praktik sesungguhnya mereka tidak mengerti bagaimana sistem kerjanya. Namun dengan mempraktikannya banyak orang yang akan mengerti walau tidak akan sampai ke intinya namun mereka akan memiliki gambarannya.
Ilmu fisika bisa sangat menyenangkan jika diajarkan dengan cara yang tepat sehingga akan banyak sekali orang yang menyukai fisika mulai dari teorinya hingga praktiknya. Dengan hal itu mungkin akan menghilangkan masalah sudut pandang terhadap fisika yang dikenal sangat susah dan membosankan. Fisika bisa saja menjadi gambaran untuk memahami dunia beserta isinya.
Ikuti tulisan menarik M Reyki Almadani lainnya di sini.
