Tugas KB 3 M3
Untuk memahami lebih jauh tentang Konsep dan Aplikasi Tekanan, kerjakanlah tugas berikut. 1. Sebuah balok memiliki panjang (p) 12 cm, lebar (l) 8 cm, dan tinggi (t) 3 cm serta berat sebesar 30 N. Jika balok tersebut diletakkan dengan posisi seperti gambar gamba r a, b, dan c, tentukan besar tekanan pada masing-masing posisi tersebut!
Jawab :
(a). P = (b). P = (c). P =
= = =
() () ()
= = =
( ) −4 (
) −4
= 1250 12500 0 N/m2
(
= 8333 N/m2
) −4
= 3125 125 N/m2
2. Sebuah dongkrak hidrolik dapat mengangkat benda dengan massa 1 ton serta luas penampang piston pengisap besar 0,2 m2. Jika luas penampang piston pengisap kecil 0,02 m2. Serta besar percepatan gravitasi 9,8 N/m3. Berapakah gaya minimal(F2) yang harus diberikan agar dapat mengangkat benda tersebut? Diket: Massa = 1000kg ; g = 9,8 N/m2 ; F1=m.g = 9800 N A1 = 0,2 m2 A2 = 0,02m2 Dit : Fminimal = (F2) = ….N Jawab :
F2 =
, x 9800 N = 980 N ,`
3. Jelaskan peristiwa tekanan yang terjadi pada saat jantung memompa darah ke seluruh tubuh! Kerja sistem peredaran darah dikontrol oleh jantung, yang memompa darah sehingga dapat beredar ke seluruh tubuh. Pada saat otot jantung berelaksasi, jantung dalam keadaan mengembang, volumenya besar, dan tekanannya tekanann ya kecil. Akibatnya, darah dari vena kava (darah kotor dari tubuh), masuk ke dalam serambi kanan, klep AV membuka dan darah terus masuk ke bilik kanan. Sementara di belahan jantung sebelah kiri, darah dari vena pulmonalis (darah bersih dari paru-paru) masuk ke bilik kiri. Pada saat otot jantung berkontraksi jantung dalam keadaan mengerut. Darah yang sudah ada dalam billik kanan dipompa masuk ke arteri pulmonalis. Waktu itu klep AV menutup sedangkan klep ke arteri pulmonalis
membuka. Di bagian jantung sebelah kiri, darah di dalam bilik kiri dipompa masuk ke aorta. Pada saat itu, klep AV menutup, sedangkan klep ke aorta membuka. Pada sistem peredaran darah manusia terdapat dua lintasan peredaran darah, yaitu peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Kedua peredaran darah ini disebut peredaran darah ganda.
Gambar: Mekanisme Cara Kerja Jantung 1. Peredaran darah kecil
Peredaran darah kecil disebut juga peredaran darah paru-paru. Peredaran ini dimulai dari darah kotor yang berada di dalam bilik kanan jantung terpompa keluar (saat jantung berkontraksi), menuju ke arteri pulmonalis. Arteri pulmonalis bercabang dua, satu paru-paru kiri dan satu paruparu kanan. Sesampainya di paru-paru, karbon dioksida dilepaskan dari tubuh kemudian darah mengikat oksigen. Dari paru-paru, darah yang kaya oksigen mengalir ke dalam vena pulmonalis kiri dan kanan. Vena pulmonalis kiri dan kanan kemudian bersatu menjadi vena pulmonalis. Vena pulmonalis masuk ke serambi kiri jantung. . 2. Peredaran darah besar Dibandingkan dengan peredaran darah kecil, peredaran darah besar lebih luas lintasannya. Pada peredaran darah besar, darah harus mencapai berbagai organ dan bagian tubuh atas maupun bawah. Oleh karena itu, peredaran darah besar disebut pula peredaran darah tubuh karena darah mengalir dari jantung ke seluruh tubuh dan kembali lagi ke jantung. Darah bersih di dalam bilik kiri jantung dipompa masuk ke dalam aorta. Aorta bercabang menuju ke bagian atas tubuh (kepala dan tangan) dan menuju ke bagian bawah tubuh. Aorta yang menuju ke bagian bawah tubuh ada yang menuju ke hati, usus, lambung, ginjal, anggota tubuh, dan ke jaringan tubuh bagian bawah. Dari organ-organ tersebut, darah akan kembali ke jantung melalui pembuluh balik (vena). Dekat ke jantung, venavena tersebut bersatu membentuk vena kava posterior dan vena kava anterior. Kemudian masuk ke serambi kiri jantung. Pada sistem peredaran darah manusia, antara darah yang bersih yang banyak merngandung oksigen dengan darah kotor yang mengandung sisa metabolisme tidak pernah tercampur. Peredaran darah berfungsi untuk menjaga agar suhu tubuh tetap. Siklus jantung
Siklus jantung adalah urutan kejadian yang terjadi saat jantung berdetak. Berikut d ua fase siklus jantung, yaitu:
Sistol, jaringan otot jantung berkontraksi untuk memompa darah keluar dari ventrikel.
Diastol , otot jantung rileks terjadi pada saat pengisian darah di jantung
Tekanan darah meningkat di arteri utama selama sistol ventrikel dan menurun selama diastol ventrikel. Hal ini menyebabkan 2 angka yang terkait dengan tekanan darah-tekanan darah sistolik adalah angka yang lebih tinggi dan tekanan darah diastolik adalah angka yang lebih rendah. Misalnya, tekanan darah 120/80 mmHg menggambarkan tekanan sistolik (120) dan tekanan diastolik (80).
4. Lakukanlah sebuah wawancara ke tempat pencucian mobil berkaitan dengan dongkrak hidrolik, kemudian investigasilah tekanan udara yang diperlukan untuk mengangkat mobil tersebut. Buatlah sebuah tulisan singkat mengenai hasil laporan Anda! Hidrolik Cuci Mobil, digunakan untuk mengangkat mobil agar bagian bawah (chasis) dapat dibersihkan dengan baik dan leluasa. Hal ini menjadi penting untuk menghindari terbentuknya kerak/kotoran pada bagian bawah kendaraan yg dapat menyebabkan kekeroposan / kerusakan chasis / body mobil bagian bawah. Tipe hidrolik yang digunakan di tempat cucian dekat rumah saya adalah Single Post hidrolik mobil ini digerakan dengan tenaga angin yang disuplai dari kompresor udara. Untuk hidrolik mobil sendiri memiliki tipe-H dan tipe-X, seiring perkembangan dunia usaha cucian menggunakan hidrolik. Hidrolik pada usaha cuci mobil atau motor dapat bekerja karena adanya tekanan angin yang berasal dari mesin kompresor angin. Oli yang terdapat di dalam alat hidrolik mobil atau motor hanya berfungsi sebagai media penghubung dari tenaga dorong angin menjadi tenaga dorong mekanik, ini cara kerja utama dari mesin hidrolik mobil. Cara Kerja Hidrolik Mobil dan Motor
Jika valve yang menghubungkan pipa angin utama dibuka maka secara cepat tekanan akan mengalir ke tabung hidrolik, kemudian tekanan angin tadi langsung berinteraksi dengan oli yang terdapat dalam tabung hidrolik mobil atau motor, akibat angin dan oli berinteraksi di dalam hidrolik tersebut maka piston dari dalam tabung akan secara berlahan-lahan akan keluar dari tabung hidrolik tersebut (yang di tanam di dalam tanah), sehingga piston akan terdorong ke atas untuk mengangkat beban mobil atau motor. Sesuaikan tindakan untuk melakukan proses buka tutup pada valve secara berlahan. Sesuaikan ketinggian yang anda inginkan, setelah tercapai ketinggian yang diinginkan maka tutuplah valve tersebut. Apabila anda ingin melakukan pengereman ketinggian, lakukan penutupan secara cepat. penutupan ( valve 1 ), kemudian bukalah ( valve 2 ) secara cepat lalu tutup kembali. Bila hidrolik akan diturunkan maka diwajibkan sebelum membuka ( valve 2 ) lakukan pembersihan kotoran terlebih dahulu pada bagian piston dengan air, setelah piston terbebas kotoran bukalah valve 2 sehingga tekanan angin yang tadinya tersimpan di dalam tabung hidrolik langsung akan keluar dari ( valve 2 ) tadi. Walaupun ( valve 2 ) dibuka lebar dan mendadak serta angin keluar dengan kencang namun hal ini tidak membahayakan, karena kendaraan yang di atasnya akan turun secara berlahanlahan. Apabila ball ( valve 2 ) dibuka dan ditemukan adanya semburan oli dari dalam, maka hal ini tidaklah membahayakan. Oli ini hanyalah oli dari sisa yang tersimpan di dalam pipa instalasi hidrolik mobil atau motor. Oli ini nantinya akan habis dengan sendirinya.
Cara perawatan Hidrolik Mobil dan Motor Periksalah volume oli yang terdapat pada tabung Hidrolik Mobil atau Motor, Jika ternyata volume oli tersebut berkurang, maka lakukan penambahan hingga sesuai ketentuan. Pergunakan oli bekas yang telah anda saring atau anda endapkan. Periksalah bagian piston Hidrolik Mobil atau Motor, jika permukaan piston kering, maka hal ini adalah normal dan hidrolik dalam kondisi baik. tapi jika dinding piston ini basah oleh oli, maka lakukanlah penggantian seal hidrolik. Biasakanlah membersihkan dinding piston sebelum piston tersebut diturunkan. Hal ini untuk mencegah terjadinya kerusakan pada dinding piston dan seal hidrolik yang diakibatkan oleh pasir atau kotoran lainnya.
5. Jelaskan bagaimana mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun! Proses pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air di dalam tanah diserap oleh rambut akar. Air dan mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, melintasi korteks akar, dan masuk ke dalam stele. Dari stele air dan mineral – mineral terlarut di dalam xilem. Air mengalir karena ada perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara sel. Pemasukan air ke dalam akar sebagai gerakan horisontal, maka bagian – bagian akar yang dilewatinya adalah bulu akar, sel – sel korteks, sel – sel endodermis, sel – sel perisikel, dan akhirnya air itu sampai pada pembuluh kayu (xilem). Air tanah mempunyai kepekatan larutan yang lebih encer dibandingkan dengan cairan sel sehingga air tanah dapat masuk ke rambut akar. Air yang masuk ini mengakibatkan sel tumbuhan mengembang. Air didorong keluar dari satu sel ke sel berikutnya sampai ke pembuluh kayu. Selanjutnya, air diangkut oleh pembuluh kayu melalui batang sampai ke daun. Naiknya air ke daun dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain tekanan akar, kapilaritas batang, dan daya isap daun. Berikut ini akan dijabarkan mengenai ketiga faktor pengangkutan air dan mineral tumbuhan. 1) Tekanan akar. Rambut akar mengambil air dari dalam tanah secara osmosis. Osmosis adalah gerakan air dari larutan yang kurang pekat ke larutan yang lebih pekat melalui selaput semipermeabel. Selaput semipermeabel adalah selaput yang hanya dapat dilalui oleh air. Rambut akar mengambil air secara osmosis karena dinding-dinding selnya bersifat semipermeabel dan cairan selnya lebih pekat daripada air tanah. Saat rambut akar menyerap air, cairan sel rambut akar akan menjadi lebih encer daripada cairan sel-sel yang terletak disebelah dalam rambut akar. Karena sel bagian dalam lebih pekat, maka sel bagian dalam akan menyerap air dari rambut akar. Dengan cara ini, air akan bergerak dari sel ke sel sampai pada pembuluh kayu. Pergerakan air secara osmosis dari sel ke sel pada akar menimbulkan suatu tekanan yang disebut tekanan akar. Tekanan akar akan mendorong air sehingga naik ke pembuluh kayu di batang. Tekanan akar tampak pada sebagian besar tumbuhan, tapi hal ini terjadi jika tanah cukup lembab, dan bila kelembaban udara tinggi artinya ketika transpirasi sedang sangat rendah. Tetesan air akan terlihat keluar dari bukaan (hidatoda) pada ujung atau tepi daun rerumputan atau daun arbei. Fenomena itu disebut gutasi. Jika tumbuhan ditempatkan pada kondisi atmosfer yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembapan rendah atau sekaligus dalam kedua keadaan tersebut, maka tekanan akar tidak muncul sebab air dalam batangnya berada di bawah tegangan dan bukan d i bawah tekanan.
2) Kapilaritas batang. Air yang sudah sampai ke pembuluh kayu batang akan terus naik hingga ke daun. Naiknya air pada pembuluh kayu batang disebabkan oleh adanya kapilaritas batang. Kapilaritas merupakan interaksi antara permukaan singgung dari suatu bahan cair dan bahan padat, sehingga permukaan cair tersebut berubah bentuk, dari datar menjadi agak mengerut. Kapilaritas menyebabkan naiknya cairan ke dalam tabung yang sempit, yang terjadi karena zat cair tersebut membasahi dinding tabung (dengan adanya adesi) lalu tertarik ke atas. Hal itu terlihat jelas dari lengkungan meniskus di puncak kolom zat cair itu. Cara kerja kapilaritas ini seperti sumbu kompor yang direndam di dalam cairan (air atau minyak). Walaupun hanya bagian bawah sumbu yang terendam cairan, bagian atas sumbu dapat menjadi basah karena cairan merembes dari bagian bawah ke bagian atas. Kapilaritas pada pembuluh kayu ini dapat terjadi karena pembuluh kayu merupakan pembuluh yang sangat halus berupa pipa-pipa kapiler. Pembuluh xilem dapat kita pandang sebagai pembuluh kapiler, sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat adanya adhesi antara dinding xilem dengan molekulmolekul air. 3) Daya isap daun. Air di dalam daun dapat keluar melalui stomata. Keluarnya air tersebut melalui proses transpirasi (penguapan). Transpirasi menyebabkan cairan sel pada daun menjadi lebih pekat, sehingga sel daun menyerap air dari pembuluh kayu pada tulang daun. Air yang diambil dari pembuluh kayu daun akar digantikan oleh air dari pembuluh kayu batang. Air di pembuluh kayu batang akan digantikan oleh air dari pembuluh kayu akar. Seluruh proses tersebut akhirnya menimbulkan aliran air terus menerus dari akar sampai ke daun. Tenaga yang ditimbulkan dari proses transpirasi disebut daya isap daun.
