Hukum Archimedes

Hukum Archimedes

Disini saya akan memaparkan tentang hukum Archimedes, Kita tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung di permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.

Menurut  Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut.

Berdasarkan Persamaan diatas dapat diketahui bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami benda di dalam fluida bergantung pada massa jenis fluida, volume fluida yang dipindahkan, dan percepatan gravitasi Bumi.

Kita telah mengetahui bahwa suatu benda yang berada di dalam fluida dapat terapung, melayang, atau tenggelam. Agar Anda dapat mengingat kembali konsep Fisika dan persamaan yang digunakan untuk menyatakan ketiga perisiwa tersebut, pelajarilah uraian berikut.

A. Terapung

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida ( ρ_b < ρ_f ). Massa jenis benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan berikut.

                                 Atau

Dengan :

              V_bf     = Volume benda yang tercelup dalam fluida (m³),

              V_b     = Volume benda (m³),

              h_bf     = Tinggi benda yang tercelup dalam fluida (m),

              h_b      = Tinggi benda (m),

              ρ_b      = Massa jenis benda (kg/m³), dan

              ρ_f       = Massa jenis fluida (kg/ m³).

Sebuah balok kayu (ρ = 0,6 kg/m³) bermassa 60 g dan volume 100 cm³ dimasukkan ke dalam air. Ternyata, 60 cm³ kayu tenggelam sehingga volume air yang dipindahkan sebesar 60 cm³ ( 0,6 N ).

               sumber : icroso t ncarta, 2004

Gambar : balok kayu bervolume 100 cm³ dimasukkan ke dalam air.

B. Melayang

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida ( ρ_b = ρ_f ).Dapatkah Anda memberikan contoh benda-benda yang melayang di dalam zat cair ?

C. Tenggelam

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam jika massa jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida ( ρ_b > ρ_f ).Jika benda yang dapat tenggelam dalam fluida ditimbang di dalam fluida tersebut, berat benda akan menjadi.

                                                 Atau

dengan:

              W_bf      = berat benda dalam fluida (N), dan

              W        = berat benda di udara (N).

           sumber : icroso t ncarta, 2004

Gambar : ( a ) balok aluminium dengan volume 100 cm³ di udara.

( b ) balok aluminium dengan volume 100 cm³ di timbang didalam air.

Perhatikanlah gambar diatas. Aluminium (ρ = 2,7 g/cm) yang bermassa 270 g dan memiliki volume 100 cm³, ditimbang di udara. Berat aluminium tersebut sebesar 2,7 N. Ketika penimbangan dilakukan di dalam air, volume air yang dipindahkan adalah 100 cm³ dan menyebabkan berat air yang dipindahkan sebesar 1 N (m = ρ V dan w = mg). Dengan demikian, gaya ke atas F_A yang dialami aluminium sama dengan berat air yang dipindahkan, yaitu sebesar 1 N. Berat aluminium di dalam air menjadi :

W_bf        = w – F_A

              = 2,7 N – 1 N

              = 1,7 N

Hukum Pascal

Hukum Pascal

Bagaimana jika sebuah bejana U diisi dengan fluida homogen dan salah satu pipanya ditekan dengan gaya sebesar F? Proses Fisika yang terjadi pada bejana U seperti itu diselidiki oleh Blaise Pascal. Melalui penelitiannya, Pascal berkesimpulan bahwa apabila tekanan diberikan  pada fluida yang memenuhi sebuah ruangan tertutup, tekanan tersebut akan diteruskan oleh fluida tersebut ke segala arah dengan besar yang sama tanpa mengalami pengurangan. Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum Pascal yang dikemukakan oleh Pascal pada 1653.
Secara analisis sederhana, Hukum Pascal dapat digambarkan seperti pada Gambar dibawah ini.

Gambar Tekanan F₁ di pipa satu sama besar dengan gaya angkat di pipa dua.

Tekanan oleh gaya sebesar F₁ penampang pipa A₁ terhadap pipa 1 yang memiliki luas, akan diteruskan oleh fluida menjadi gaya angkat sebesar F₂ pada pipa 2 yang memiliki luas penampang pipa A₂ dengan besar tekanan yang sama. Oleh karena itu, secara matematis Hukum Pascal ditulis sebagai berikut.

dengan:

F₁ = gaya pada pengisap pipa 1,

A₁ = luas penampang pengisap pipa 1,

F₂ = gaya pada pengisap pipa 2, dan

A₂ = luas penampang pengisap pipa 2.

Hukum Pascal dimanfaatkan dalam peralatan teknik yang banyak membantu pekerjaan manusia, antara lain dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin hidrolik pengangkat mobil, mesin pres hidrolik, dan rem hidrolik. Berikut pembahasan mengenai cara kerja beberapa alat yang menggunakan prinsip Hukum Pascal.

a. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi sederhana dari Hukum Pascal. Berikut ini prinsip kerja dongkrak hidrolik. Saat pengisap kecil diberi gaya tekan, gaya tersebut akan diteruskan oleh fluida (minyak) yang terdapat di dalam pompa. Akibatnya, minyak dalam dongkrak akan menghasilkan gaya angkat pada pengisap besar dan dapat mengangkat beban di atasnya.

Gambar Skema dongkrak hidrolik

b. Mesin Hidrolik Pengangkat Mobil

Mesin hidrolik pengangkat mobil ini memiliki prinsip yang sama dengan dongkrak hidrolik. Perbedaannya terletak pada perbandingan luas penampang pengisap yang digunakan. Pada mesin pengangkat mobil, perbandingan antara luas penampang kedua pengisap sangat besar sehingga gaya angkat yang dihasilkan pada pipa berpenampang besar dan dapat digunakan untuk mengangkat mobil.

Gambar Mesin hidrolik pengangkat mobil

c. Rem Hidrolik

Rem hidrolik digunakan pada mobil. Ketika Anda menekan pedal rem, gaya yang Anda berikan pada pedal akan diteruskan ke silinder utama yang berisi minyak rem. Selanjutnya, minyak rem tersebut akan menekan bantalan rem yang dihubungkan pada sebuah piringan logam sehingga timbul gesekan antara bantalan rem dengan piringan logam. Gaya gesek ini akhirnya akan menghentikan putaran roda.

Hukum Utama Hidrostatis

Hukum Utama Hidrostatis

Perhatikanlah Gambar 1 Gambar tersebut memperlihatkan sebuah bejana berhubungan yang diisi dengan fluida, misalnya air. Anda dapat melihat bahwa tinggi permukaan air di setiap tabung adalah sama, walaupun bentuk setiap tabung berbeda. Bagaimanakah tekanan yang dialami oleh suatu titik di setiap tabung? Samakah tekanan total di titik A, B, C, dan D yang letaknya segaris? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, Anda harus
mengetahui Hukum Utama Hidrostatis.

Gambar 1 Tekanan di titik A, B, C, dan D sama besar, serta tidak bergantung pada bentuk penampang tempat fluida tersebut.

Hukum Utama Hidrostatis menyatakan bahwa semua titik yang berada pada bidang datar yang sama dalam fluida homogen, memiliki tekanan total yang sama. Jadi, walaupun bentuk penampang tabung berbeda, besarnya tekanan total di titik A, B, C, dan D adalah sama.
Persamaan Hukum Utama Hidrostatis dapat diturunkan dengan memerhatikan Gambar 2 Misalkan, pada suatu bejana berhubungan dimasukkan dua jenis fluida yang massa jenisnya berbeda, yaitu   ρ₁ dan ρ_2.

Gambar 2 Tekanan total A dan B untuk bejana U yang terisi fluida homogen adalah sama besar ρ_A dan ρ_B.

Jika diukur dari bidang batas terendah antara fluida 1 dan fluida 2, yaitu titik B dan titik A, fluida 2 memiliki ketinggian h₂ dan fluida 1 memiliki ketinggian h_1.
Tekanan total di titik A dan titik B sama besar. Menurut persamaan tekanan hidrostatis, besarnya tekanan di titik A dan titik B bergantung pada massa jenis fluida dan ketinggian fluida di dalam tabung. Secara matematis, persamaannya dapat dituliskan sebagai berikut.

dengan:

h₁ = jarak titik A terhadap permukaan fluida 1,

h₂ = jarak titik B terhadap permukaan fluida 2,

ρ₁ = massa jenis fluida satu, dan

ρ₂ = massa jenis fluida dua.

HUKUM TERMODINAMIKA

HUKUM TERMODINAMIKA

Berikut ini ada tiga hukum termodinamika yang penting untuk diketahui:

       A.    Hukum Ke-nol Termodinamika

Hukum ini berbunyi: “Jika dua benda berada dalam kondisi kesetimbangan termal dengan benda ketiga, maka benda-benda tersebut berada dalam kesetimbangan termal satu sama lainnya”.

      B.     Hukum Kesatu Termodinamika

Hukum ini berbunyi: “Kalor dan kerja mekanik adalah bisa saling tukar”. Sesuai dengan hukum ini, maka sejumlah kerja mekanik dibutuhkan untuk menghasilkan sejumlah kalor, dan sebaliknya.

Hukum ini bisa juga dinyatakan sebagai: “Energi tidak bisa dibuat atau dimusnahkan, namun bisa dirubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”. Sesuai dengan hukum ini, energi yang diberikan oleh kalor mesti sama dengan kerja eksternal yang dilakukan  ditambah    dengan  perolehan  energi  dalam  karena  kenaikan  temperatur. Secara matematik:

Q = ΔU +W

dimana,         Q = kalor yang dipindahkan

              ΔU = perubahan energi dalam.

                     W = kerja yang dilakukan dalam satuan kalor.

Persamaan di atas bisa juga ditulis dalam bentuk diferensial:

dQ = dU + dW

      C. Hukum Kedua Termodinamika

Hukum ini berbunyi: “Ada batas tertentu dari jumlah energi mekanik, yang diperoleh dari sejumlah energi panas”.

Hukum termodinamika ini telah dinyatakan oleh Claussius dalam bentuk yang sedikit berbeda: “adalah tidak mungkin bagi mesin yang bekerja sendiri bekerja dalam proses siklik, untuk mentransfer panas dari benda dengan temperatur lebih rendah ke benda dengan temperatur yang lebih tinggi, tanpa adanya bantuan pihak luar”. Atau dengan kata lain, panas tidak bisa mengalir dengan sendirinya dari benda dingin ke benda panas tanpa bantuan pihak eksternal.

Hukum ini juga dinyatakan oleh Kelvin-Planck sebagai: “adalah tidak mungkin membuat mesin yang bekerja dalam proses siklik yang tujuan tunggalnya untuk mengkonversi energi panas ke energi kerja”. Dengan kata lain, tidak ada mesin panas sebenarnya, bekerja dalam proses siklik, bisa merubah energi panas yang diberikan menjadi kerja mekanik. Artinya terjadi penurunan energy dalam proses menghasilkan kerja mekanik dari panas. Berdasarkan pernyataan ini, hokum termodinamika kadang-kadang disebut sebagai hokum Degradasi Energi.

PERJANJIAN KERJA

PERJANJIAN KERJA

           1. Pengertian Pejanjian Kerja

Definisi perjanjian kerja menurut Pasal 1 angka 14 Undang-Undang Nomor 13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan (“UU Ketenagakerjaan”) adalah perjanjian antara pekerja/buruh dengan pengusaha atau pemberi kerja yang memuat syarat-syarat kerja, hak dan kewajiban para pihak. Dari definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa perjanjian kerja harus dipatuhi dan dilaksanakan oleh para pihak yang membuatnya. Perjanjian kerja adalah untuk mengetahui hak dan kewajiban secara pasti dalam rangka meningkatkan kesejahteraan dan ketenangan kerja maka perlu adanya suatu pedoman/aturan dalam pelaksanaan hubungan kerja.

Fungsi Perjanjian Kerja Bersama adalah sarana untuk memuat dan menuangkan kesepakatan baru yang didasari atas kesepakatan antara serikat pekerja/buruh dengan pengusaha yang disebut Lex Special artinya sebuah prodak yang tidak diatur dalam Undang – undang maka dia akan menjadi normatif bila mana sudah disepakati dan dituangkan dalam PKB serta telah diketahui oleh Dinas yang terkait dan mengikat kedua belah pihak untuk dilaksanakan.

2. Perjanjian Kerja Bersama

Ketentuan mengenai Perjanjian Kerja Bersama (“PKB”) diatur dalam Undang-Undang No.13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan (“UU No. 13/2003”) dan Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi No.PER.16/MEN/XI/2011 tentang Tata Cara Pembuatan dan Pengesahan Peraturan Perusahaan Serta Pembuatan dan Pendaftaran Perjanjian Kerja Bersama (“Permenaker 16/2011”).

Berdasarkan Pasal 1 angka 2 Permenaker 16/2011, PKB adalah perjanjian yang merupakan hasil perundingan antara serikat pekerja/serikat buruh atau beberapa serikat pekerja/serikat buruh yang tercatat pada instansi yang bertanggung jawab di bidang ketenagakerjaan dengan pengusaha, atau beberapa pengusaha atau perkumpulan pengusaha yang memuat syarat-syarat kerja, hak dankewajiban kedua belah pihak.

Pasal 22 Permenaker 16/2011 mengatur bahwa PKB paling sedikit memuat:

1.      nama, tempat kedudukan serta alamat serikat pekerja/serikat buruh;

2.      nama, tempat kedudukan serta alamat perusahaan;

3.      nomor serta tanggal pencatatan serikat pekerja/serikat buruh pada instansi yang bertanggung jawab di bidang ketenagakerjaan kabupaten/kota;

4.      hak dan kewajiban pengusaha;

5.      hak dan kewajiban serikat pekerja/serikat buruh serta pekerja/buruh;

6.      jangka waktu dan tanggal mulai berlakunya PKB; dan

7.      tanda tangan para pihak pembuat PKB.

PKB tidak boleh bertentangan dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku. Pasal 124 ayat (3) UU No. 13/2003 mengatur bahwa apabila isi PKB bertentangan dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku maka ketentuan yang bertentangan tersebut batal demi hukum dan yang berlaku adalah ketentuan dalam peraturan perundang-undangan.

Dalam satu perusahaan hanya dapat dibuat 1 (satu) PKB yang berlaku bagi seluruh pekerja/buruh di perusahaan yang bersangkutan.

Apabila perusahaan memiliki cabang maka  dibuat PKB induk yang berlaku di semua cabang perusahaan  atau dapat dibuat PKB turunan yang berlaku di masing-masing cabang perusahaan.

PKB induk memuat ketentuan-ketentuan yang berlaku umum di  seluruh cabang perusahaan dan PKB turunan memuat pelaksanaan PKB induk yang disesuaikan dengan kondisi cabang perusahaan masing-masing. Dalam hal PKB induk telah berlaku di perusahaan namun dikehendaki adanya PKB turunan di cabang perusahaan, maka selama PKB turunan belum disepakati tetap berlaku PKB induk.

             3. Pendaftaran PKB

Pendaftaran PKB dilakukan oleh pengusaha kepada instansi yang bertanggung jawab di bidang ketenagakerjaan. Pengajuan pendaftaran PKB dilakukan dengan melampirkan naskah PKB yang dibuat dalam rangkap 3 (tiga) bermaterai cukup yang telah ditandatangani oleh pengusaha dan serikat pekerja/serikat buruh.

Pengajuan pendaftaran PKB dibuat dengan menggunakan format dalam Lampiran IV Permenaker 16/2011. Pejabat yang bertanggung jawab di bidang ketenagakerjaan wajib meneliti kelengkapan persyaratan formal dari format pengajuan pendaftaran PKB dan/atau materi naskah PKB dan menerbitkan surat keputusan pendaftaran PKB dalam waktu paling lama 6 (enam) hari kerja sejak diterimanya permohonan pendaftaran. Dalam hal persyaratan pengajuan pendaftaran dengan menggunakan format tidak terpenuhi dan/atau materi PKB bertentangan dengan peraturan perundang-undangan, maka pejabat instansi yang bertanggungjawab di bidang ketenagakerjaan memberi catatan pada surat keputusan pendaftaran.

4. Perjanjian Kerja Waktu Tidak Tertentu

Berdasarkan Pasal 56 Undang-Undang Nomor 13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan (“UU No.13/2003”), terdapat 2 (dua) jenis perjanjian kerja, yaitu perjanjian kerja waktu tertentu dan perjanjian kerja waktu tidak tertentu (“PKWTT”).

Hubungan kerja

Berdasarkan Pasal 51 UU No.13/2003 perjanjian kerja dapat dibuat secara lisan maupun tulisan. Apabila perjanjian kerja tersebut dibuat secara lisan, maka pemberi kerja berkewajiban untuk mengeluarkan surat pengangkatan untuk pekerja. Surat penangkatan tersebut sekurang-kurangnya berisi informasi tentang (i) nama dan alamat pekerja, (ii) tanggal pekerja mulai bekerja, (iii) tipe pekerjaan yang akan dilakukan oleh pekerja, (iv) jumlah upah yang menjadi hak pekerja.

Berdasarkan Pasal 54 ayat (1) UU No.13/2003, Perjanjian kerja yang dibuat secara tertulis sekurang kurangnya memuat:

1.      nama, alamat perusahaan, dan jenis usaha;

2.      nama, jenis kelamin, umur, dan alamat pekerja/buruh;

3.      jabatan atau jenis pekerjaan;

4.      tempat pekerjaan dilakukan;

5.      besarnya upah dan cara pembayarannya;

6.      syarat-syarat kerja yang memuat hak dan kewajiban pengusaha dan pekerja/buruh;

7.      mulai dan jangka waktu berlakunya perjanjian kerja;

8.      tempat dan tanggal perjanjian kerja dibuat; dan

9.      tanda tangan para pihak dalam perjanjian kerja.

Berdasarkan Pasal 60 UU No.13/2003 perjanjian kerja untuk waktu tidak tertentu diperbolehkan untuk memberlakukan masa percobaan. Masa percobaan ini tidak dapat lebih dari 3 (tiga) bulan dan selama masa percobaan dilarang untuk memberikan upah dibawah upah minimum.

     5.  Berakhirnya Perjanjian Kerja

Perjanjian kerja pun dapat diakhiri bilamana:

1.      pekerja meninggal dunia;

2.      berakhirnya jangka waktu perjanjian kerja;

3.      adanya putusan pengadilan dan/atau putusan atau penetapan lembaga penyelesaian perselisihan hubungan industrial yang telah mempunyai kekuatan hukum tetap; atau

4.       adanya keadaan atau kejadian tertentu yang dicantumkan dalam perjanjian kerja, peraturan perusahaan, atau perjanjian kerja bersama yang dapat menyebabkan berakhirnya hubungan kerja.

Berakhirnya perjanjian kerja sebagaimana tersebut di atas diatur dalam Pasal 61 ayat (1) UU Ketenagakerjaan.

Perjanjian kerja tidak berakhir dikarenakan meninggalnya pengusaha atau beralihnya hak atas perusahaan yang disebabkan penjualan, pewarisan, atau hibah. Dalam hal terjadi pengalihan perusahaan, maka hak-hak pekerja/buruh menjadi tanggung jawab pengusaha baru, kecuali ditentukan lain dalam perjanjian pengalihan yang tidak mengurangi hak-hak pekerja/buruh. Dalam hal pengusaha orang perseorangan meninggal dunia, ahli waris pengusaha dapat mengakhiri perjanjian kerja setelah merundingkan dengan pekerja/buruh, sedangkan dalam hal pekerja/buruh meninggal dunia, ahli waris pekerja/buruh berhak mendapatkan hak-haknya sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku atau hak-hak yang telah diatur dalam perjanjian kerja, peraturan perusahaan, atau perjanjian kerja bersama. Berdasarkan Pasal 62 UU Ketenagakerjaan menyebutkan bahwa apabila salah satu pihak mengakhiri hubungan kerja sebelum berakhirnya jangka waktu yang ditetapkan dalam perjanjian kerja waktu tertentu, atau berakhirnya hubungan kerja bukan karena ketentuan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 61 ayat (1), pihak yang mengakhiri hubungan kerja diwajibkan membayar ganti rugi kepada pihak lainnya sebesar upah pekerja/buruh sampai batas waktu berakhirnya jangka waktu perjanjian kerja. Hal ini merupakan asas fairness (keadilan) yang berlaku baik pengusaha maupun pekerja agar kedua saling mematuhi dan melaksanakan perjanjian kerja yang telah dibuat dan ditandatangani.