Belajar Materi Sekolah Jadi Mudah

Contoh Soal Hukum Pascal dan Pembahasan

Contoh Soal Hukum Pascal

Hukum Pascal adalah Tekanan yang diberikan terhadap suatu cairan di dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata dan tidak bertambah atau berkurang. Untuk prinsipnya, yaitu memberi dengan gaya yang kecil lalu mendapatkan gaya yang lebih besar.

Dari prinsip tersebut tentunya sangat menguntungkan dan dapat membantu manusia dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini membuat kita dapat dengan mudah menemukan alat dengan penerapan hukum pascal. Contohnya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin pengangkat mobil dan lain sebagainya.

Jika sudah memahami konsepnya, selanjutnya pelajari rumus hukum Pascal lalu berlatih dengan contoh soal hukum Pascal berserta jawabannya untuk menguatkan pemahaman dan mengoreksi jawaban.

Rumus Hukum Pascal

Keterangan:

  • P = besar tekanan (N/m²)
  • F1 = besarnya gaya pada penampang 1 (N)
  • F2 = besarnya gaya pada penampang 2 (N)
  • A1 = luas penampang 1 (m²)
  • A2 = luas penampang 2 (m²)

Contoh Soal 1

Luas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,04 m2 dan 0,10 m2. Jika gaya masukan 5 N, maka gaya keluaran maksimum adalah…

Diketahui :

A1 = 0,04 m²
A2 = 0,10 m²
F1 = 5 N

Ditanya : Besar gaya pada penampang 2 (F2)?

Jawab :

Pembahasan Contoh Soal Hukum Pascal No. 1

Jadi besar gaya pada penampang 2 adalah 12,5 N.

Contoh Soal 2

Sebuah dongkrak hidrolik digunakan untuk mengangkat bagian belakang sebuah mobil yang bermassa 400 kg, apabila luas penampang bawah mobil yang diangkat adalah 4 msedangkan luas penampang dongkrak yang ditekan adalah 8 cm2. Maka gaya minimal yang dibutuhkan agar mobil dapat terangkat adalah…

Diketauhi :
F1 = m x g = 400 x 10 = 4000 N
A1 = 4 m2
A2 = 8 cm2 = 8 x 10-4 m2

Ditanya : Gaya yang dibutuhkan agar mobil terangkat (F2)?

Jawab :

Pembahasan Contoh Soal Hukum Pascal No. 2

Jadi besarnya minimal gaya yang dibutuhkan adalah 0,8 N.

Contoh Soal 3

Sebuah perusahaan ingin membuat sebuah dongkrak hidrolik dengan jari-jari piston kecil adalah 5 cm (penampang piston berbentuk lingkaran). Jika gaya maksimum yang diberikan pada piston kecil adalah 5000 Newton. Tentukan jari-jari piston besar agar mampu mengangkat benda hingga bermassa 50 ton.

Diketauhi :
F1 = 5.000 N
m = 50 ton x 1000 = 50.000 kg
F2 = m.g =  50.000 x 10 m/s2 = 500.000 N
R1 = 5 cm (jari-jari piston kecil)

Ditanya : Besar jari-jari piston besar (R2)?

Jawab :

Contoh Soal Hukum Pascal No. 3

Jadi ukuran jari-jari piston besar adalah 50 cm.

Contoh Soal 4

Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah tabung U yang berisi zat cair dan diberi pengisap (berat dan gesekan diabaikan). Agar pengisap tetap seimbang, maka beban F2 yang harus diberikan adalah…

Diketauhi :
F1 = 20 N
A1 = 30 cm2
A2 = 900 cm2

Ditanya : Besar beban gaya pada penampang 2 (F2)?

Jawab :

Jadi, beban F2 yang diberikan sebesar 600 N.

Contoh Soal 5

Suatu pompa hidrolik mempunyai luas penampang kecil 25 cm2 dan luas penampang besarnya 7500 cm2. Jika pada penampang besar dihasilkan gaya sebesar 90.000 newton, maka besarnya gaya yang harus diberikan pada penampang kecil adalah…

Diketauhi :
A1 = 25 cm2
A2 = 7500 cm2
F2 = 90.000 N

Ditanya : Gaya yang diberikan pada penampang kecil (F1)?
Jawab :

Jadi, gaya yang harus diberikan pada penampang kecil adalah 300 N.

Contoh Soal 6

Suatu alat pengangkat mobil (dongkrak hidrolik) memiliki dua tabung yang saling berhubungan. Kedua tabung ini memiliki diameter yang berbeda dan ditutupi oleh pengisap. tabung diisi penuh oleh air. Pada tabung besar diletakkan beban mobil yang akan diangkat. Ketika pengisap tabung kecil diberi gaya ternyata beban mobil terangkat ke atas. Jika berat mobil 3 ton, dengan diameter pengisap tabung besar adakah 30 cm, dan diameter pengisap tabung kecil 5 cm, maka berapa gaya yang harus diberikan agar mobil terangkat? (g = 10 m/s2)

Diketauhi :
Ketika pengisap tabung kecil ditekan, tekanan akan disebarkan ke semua arah sama rata termasuk pada arah mobil. Pada keadaan seimbang tinggi air kedua tabung sama, tekanan di kedua sisi sama besar.

Karena luas permukaan yang digunakan adalah lingkaran , maka A = 1/4 π d2

Mmobil = 3 ton = 3000 kg
D1 = 5 cm
D2 = 30 cm
g = 10 m/s2

Ditanya : Gaya yang diberikan agar mobil terangkat (F1)?

Jawab :

F1 = 30.000 (25) / 900

F1 = 833,33 N

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.