Contoh Soal Hukum Pascal

Posted on

Contoh Soal Hukum Pascal – Hai para pecinta pelajaran fisika. Materi makalah pembahasan kali ini menegnai contoh soal hukum pascal beserta pengertian, rumus, penerapan dan contohnya. Namun dipertemuan sebelumnya telah kami bahas mengenai Contoh soal fungsi invers dan pembahasannya. Baiklah mari langsung aja kita perhatikan bersama penjelasan dibawah ini.

Pengertian Hukum Pascal

Hukum pascal ialah suatu tekanan yang diberikan oleh zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dan sama besar.

Jadi terdapat pipa seperti pipa U, jika pipa tersebut diair, kemudian pada masing-masing lubangnya diberikan penutup. Pada penampang yang kecil akan dibutuhkan gaya yang kecil untuk mendorongnya, sedangkan pada penampang yang besar akan dihasilkan gaya yang besar karena penampangnya yang besar. Kemudian besar tekanan pada penampang kecil sama dengan tekanan pada penampang yang besar.

Rumus Hukum Pascal

Bila pada pengisap I telah diberi gaya tekan beupa F1, jadi tekanan yang dihasilkan ialah P1 = F1 : A1 berdasarkan hukum pascal. Sehingga tekanan tersebut akan diteruskan dengan zat cair pada bejana II, jadi penampang bejana yang ke II (A2) memperoleh gaya tekan berupa F2 = P1 A2 = dan F1 : A1 x A2.

Jadi,

Hukum Pascal

Keterangannya ialah:

P = sebuah tekanan dan diteruskan olh satuan (N/m2)

F1 =  merupakan suatu gaya tekan bejana I pada satuan (N)

F2 = termasuk suatu gaya tekan bejana II dalam satuan (N)

A1 = termasuk dalam luas penampang pada bejana I dengan satuan (m2.)

A2 = dalam luas penampang merupakan pada bejana II (m2)

Penerapan Hukum Pascal

Hukum Pascal banyak diterapkan untuk memudahkan pekerjaan manusia. Adapun suatu contoh yang snagat sederhana ialah pada sebuah pengungkit hidrolik. Pengungkit hidrolik, sedikit gaya masuk yang diberikan digunakan untuk menghasilkan gaya keluar yang lebih besar dengan cara membuat luasan piston bagian luar lebih besar daripada luasan piston bagian dalam. Maka dengan upaya tersebut dalam keuntungan mekanis yang telah dihasikan akan menjadi  berlipat ganda tergantung rasio perbedaan luasan piston. Misal, apabila suatu luasan piston diketahui luar 20 kali lebih besar daripada piston dalam, maka gaya yang keluar dikalikan dengan faktor 20; sehingga jika gaya yang diberikan setara dengan 100 kg,  maka dapat mengangkat mobil hingga seberat 2000 kg atau 2 ton.

Baca Juga :  Fraksi Mol - Pengertian, Rumus dan Contoh Soal

penerapan hukum pascal pada rem hidrolik

Perumpamaan berikutnya misal, pada rem hidrolik di mobil seperti yang terdapat digambar dibawah. pada saat pengendara menapak kaki nya pada pedal rem, maka akan terjadi tekanan pada silinder utama dan akan meningkat. Kenaikan tekanan ini akan diteruskan keseluruh bagian fluida di sepanjang sistem hidrolik sehingga silinder rem akan mendorong kampas rem terhadap cakram yang menempel pada roda mobil. Maka dari gesekan antara kanvas rem dengan cakramnya akan menyebabkan laju mobil melambat. Oli adalah fluida yang digunakan sebagai media penyalur tekanan.

rem hidrolik contoh

Hidrolik menggunakan sistem yang disebut juga dengan hukum Pascal. Sistem dari hidrolik ini digunakan pada kendaraan berat, mesin pengangkut, pabrik-pabrik, dan semua peralatan yang membutuhkan gaya yang besar menggunakan sistem hidrolik karena keuntungan mekanisnya yang cukup tinggi dan sistem kerjanya yang sederhana.

Contoh Soal Hukum Pascal

Contoh Soal 1

Sebuah pengungkit hidrolik digunakan untuk mengangkat mobil. Apabila ingin menekan piston kecil dibutuhkan tekanan udara pada jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima diteruskan oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang memiliki berat sebesar 13.300 N? Lalu berapakah tekanan yang didapat pada udara tersebut?

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus hukum Pascal F_2/A_2 = F_1A_1 dapat dicari nilai gaya yang diperlukan:

F_1 = (\frac{A_1}{A_2})F_2

Sehingga didapat:

F_1 = \frac{\pi (5 \times 10^{-2} m)^2}{\pi (`5 \times 10^{-2} m)^2} (13.300 N)

F_1 = \frac{25}{225} (13.300 N) = 1.480 N[/latex]

Kemudian, banyaknya tekanan udara yang dibutuhkan sebesar:

P_1 = \frac{F_1}{A_1} = \frac{1.480N}{\pi (15 \times 10^{-2} m)^2} P_1 = 188.000 Pa

Tekanan yang dibutuhkan besarnya , hampir dua kali besar tekanan atmosfer

Contoh Soal.2

Ada mobil yang memiliki berat 8.000 N yang diperbaiki oleh bagian bawahnya. Sementara mobil tersebut diangkat menggunakan alat pengangkat mobil. lalu kemudian Piston tersebut diberi gaya 200 N. Apabila luas pada penampang piston yang kecil sekitar 5 cm2, maka berapa luas penampang piston yang besar?

Diketahui:

A1 = 5 cm2 = 5 x 10-4 m2

F1 = 8.000 N

F2 = 200 N

Ditanyakan:

A2 = …?

Jawaban:

F1 : A1 = F2 : A2

Sementara A2= (F2 :F1 ) xA2

A2 = (8.000 : 200) x 5 x  x

Maka dapat disimpulkan bahwa luas penampang piston besar ialah 0,2.

Ada banyak sekali contoh alat yang cara kerjanya berdasarkan dengan hokum paskal diatas. Dengan alat alat tersebut akan memudahkan kegiatan manusia dalam berbagai hal. Beberapa alat yang bekerja sesuai dengan hukum Pascal diantaranya ialah alat pengangkat mobil, kempa hidrolik, dongkrak hidrolik, dan juga rem mobil.

Baca Juga :  Gerak Parabola

Contoh Soal.3

Sebuah pengungkit hidrolik memiliki piston masuk (utama) dengan diameter 1 cm dan silinder luar dengan diameter 6 cm. Tentukan gaya yang dikeluarkan oleh silinder luar ketika diberikan gaya sebesar 10 N pada silinder masuk. Apabila  piston mengalami masuk dan hingga bergerak sejauh 4 cm, maka berapakah jarak piston luar yang bergerak?

Pembahasan:

Dengan menggunakan rumus hukum Pascal F_2/A_2 = F_1A_1 dapat dicari nilai gaya yang dihasilkan:

F_2 = (\frac{A_2}{A_1})F_1

Didapat besar gaya yang dihasilkan sebesar:

F²— π/4  (6 x 10 ¯²m)²      (10N) =360N F²

π/4 (1 x 10 -²m)²

Lalu, didapat jarak gerakan piston luar sebesar:

 

Maka akhirnya adalah piston luar bergerak sejauh 1/36 dibandingkan dengan piston masuk.

Contoh Soal.4

Ada subuat mainan hiidrolik mempunyai jari-jari 1 cm dan 3 cm. berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat batu yang massanya 3,6 kg?

Apabila telah diketahui : R1 =  1 cm dan R2 = 3 cm

M= 3,6 kg, supaya berubah satuannya menjadi newton harus dikalikan dengan kecepatan gravitasi bumi yang besarnya 10 m/s2.

W = F2

Ditanya F1 = …?

Jawab :

   F¹  = 36

   1²   = 3²

   F¹  = 36

  ∇    =   9

F1 = 4 newton

Contoh Soal.5

Terdapat sebuah alat dongkrak hidrolik yang mempunyai diameter penampang kecil sebesar 2 cm dan diameter penampang besar 4 cm. Jika dongkrak tersebut mau digukana untuk mengangkat motor yang beratnya mobil yang beratnya 10.000 newton. Berapakah gaya yang digunakan untuk mendongkrak mobil tersebut?

Diketahui : D1 = 2 cm        A2 = 4 cm

F2 = 10.000 N

Ditanya F1 =…?

Jawab :

      F1  =    F2

D   2/1  = D2/2

   F¹  

F1       2 ²/¤  = 10.000   2/¤ 

   F¹  /4 =      10.000/ 16

Masing- masing ruas disederhanakan yakni dibagi 4=

   F¹  /1 =   10.000 /4

F1 =2500 Newton

 

Demikianlah materi pembahasan mengenai contoh soal hukum pascal kali ini, semoga artikel ini dapat bermanfaat serta deapat menambah ilmu pengetahuan kita semua.

Artikel ContohSoal.co.id Lainnya: