Proyek Hidrolik Sederhana untuk Sains

Manusia selalu terpesona oleh hidrolika, studi tentang pergerakan cairan. Eksperimen dan proyek sederhana dapat dilakukan yang menunjukkan bagaimana fluida berperilaku. Tidak diperlukan cairan khusus atau peralatan mahal. Barang-barang rumah tangga biasa dan air menunjukkan ide dengan baik. Proyek-proyek ini juga membuat proyek sains yang sangat baik, dan semua yang terlibat akan mendapatkan pemahaman tentang bagaimana fluida bergerak. Jika proyek ini dilakukan oleh anak-anak, pengawasan orang dewasa selalu dianjurkan, untuk memberikan bimbingan.

Salah satu prinsip pertama hidrolika adalah bahwa cairan selalu berusaha untuk tetap pada posisi horizontal. Bidang permukaan selalu sejajar dengan cakrawala. Untuk menunjukkan ini, isi gelas bening setengah penuh air. Miringkan kaca secara perlahan ke depan dan ke belakang. Perhatikan bahwa permukaan air selalu datar. Hukum dasar cairan inilah yang menjadi dasar kompas berisi cairan di kapal. Sebuah kompas mengapung di atas zat cair. Tidak peduli seberapa sering perahu itu terombang-ambing, kompas akan selalu tetap stabil.

Atur dua gelas, satu lebih tinggi dari yang lain. Isi gelas atas dengan air. Isi tabung akuarium plastik bening dengan air dan masukkan kedua ujungnya ke dalam cangkir. Perhatikan bagaimana air mengalir dari gelas atas ke gelas bawah. Ini adalah sifon. Karena tekanan air lebih tinggi di bagian bawah tabung, ia menarik air dari kaca bagian atas. Siphon digunakan secara luas untuk menarik air dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah, seperti dari Pegunungan Sierras ke Kota Virginia di Nevada.

Ini adalah fakta yang terkenal bahwa baja tenggelam dalam air. Namun, banyak perahu dan kapal terbuat dari baja. Alasan mereka mengapung adalah karena kapal disegel, dan udara di dalam kapal menggantikan air, yang lebih berat daripada udara. Untuk mendemonstrasikan prinsip ini, isi ember dengan air sekitar setengahnya. Apungkan kaleng kosong di dalam air. Mulailah mengisi kaleng dengan air. Perhatikan ketinggian air di dalam kaleng akan sama dengan ketinggian air di luar kaleng. Ini karena udara hanya menggantikan ruang di atas air.

Percobaan ini menunjukkan bahwa fluida tidak dapat dimampatkan. Anda membutuhkan kentang, sedotan kaku, dan tusuk sate. Potong sepotong kentang, sekitar seperempat inci tebal. Dorong satu sisi sedotan minuman ke dalam irisan kentang yang dipotong sehingga piston terbentuk di dalam sedotan. Dorong piston setengah di sedotan dengan tusuk sate. Isi sedotan dengan air dan masukkan sepotong kentang lagi ke dalam sedotan, sehingga air terperangkap. Dorong piston baru yang dibentuk dengan tusuk sate. Perhatikan juga gerakan piston lainnya. Hal ini karena air yang terperangkap tidak dapat dikompresi. Sistem pengereman otomotif mengandalkan prinsip ini. Ketika Anda menekan pedal, itu menggerakkan piston. Cairan di dalam saluran rem mendorong piston lain, di dalam roda, yang menggerakkan bantalan rem.