Mengenal Rumus dan Contoh Soal Hukum Pascal
Hukum Pascal merupakan salah satu materi dalam mata pelajaran Fisika yang wajib dipelajari siswa. Dilansir dari laman Aku Pintar, hukum pascal adalah salah satu hukum fisika yang menjelaskan tentang tekanan fluida di dalam wadah yang tertutup dan bagaimana tekanan tersebut dapat memengaruhi benda-benda di sekitarnya.
Hukum paskal sendiri ditemukan oleh Blaise Pascal, seorang matematikawan dan fisikawan asal Prancis pada tahun 1653.
Adapun bunyi hukumnya yaitu ""tekanan yang diberikan kepada zat cair di dalam ruangan (wadah) tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar".
Dalam kehidupan sehari-hari, hukum ini banyak diterapkan pada pembuatan mesin penghasil gaya hidrolik yang dipakai untuk mengubah gaya yang kecil menjadi gaya yang sangat besar. Dengan menggunakan mesin ini, benda-benda yang berat dapat diangkat dengan gaya yang jauh lebih kecil daripada berat benda itu
Untuk informasi lebih lanjut tentang hukum Pascal, berikut di bawah ini ulasannya mulai dari rumus hingga contoh soalnya.
Rumus Hukum Pascal
Berikut rumus hukum Pascal dan keterangannya:
Foto: Azkia Nurfajrina/detikcom
Keterangan:
F₁ = gaya yang diberikan ke pengisap kecil (N)
F₂ = gaya yang diberikan ke pengisap besar (N)
A₁ = luas penampang pengisap kecil (m²)
A₂ = luas penampang pengisap besar (m²)
Contoh Soal Hukum Pascal
Agar lebih paham penggunaan rumus di atas, berikut ini sepuluh contoh soal hukum ohm lengkap dengan pembahasannya yang dikutip dari berbagai sumber.
1. Berapa beban yang dapat diangkat oleh pompa hidrolik jika diketahui F₁ = 50 N, A₁ = 75 cm², dan A₂ = 300 cm²?
Pembahasan
Diketahui,
F₁ = 50 N
A₁ = 75 cm²
A₂ = 300 cm²
Yang ditanyakan, F₂?
Jawab:
F₁/A₁ = F₂/A₂
50 N/75 cm² = F₂/300 cm²
75F₂ = 50 x 300
F₂ = 15.000/75 = 200 N
Jadi, beban berat yang diangkat supaya seimbang yakni 200 N atau F₂ = 200 N.
2. Sebuah meja yang beratnya 100 N, memiliki 4 kaki yang masing-masing memiliki luas penampang 5 cm2. Jika berat meja terdistribusi merata, besar tekanan yang dialami setiap kaki meja karena gaya dari lantai adalah…
Pembahasan:
P = F/A
Masing-masing kaki akan mendapat gaya dari lantai sebesar seperempat berat meja, yaitu 25 N, sehingga:
P = 25 N/5 cm2
= 25 N/5(10^-2 m)^2
= 500 N/m^2
3. Bagian bawah sebuah mobil yang beratnya 8.000 N akan diperbaiki sehingga mobil diangkat dengan alat pengangkat mobil. Piston kecil pada alat pengangkat mobil itu diberi gaya sebesar 200 N. Jika luas penampang piston kecil 5 cm2, berapakah luas penampang piston besar?
Jawab:
F1/A1 = F2/A2
8.000/200 x 5 x 1
2 x 10^-2 m2
0,2 m2
4. Sebuah mobil sebesar 16.000 N ditempatkan pada piston. Agar mobil tersebut dapat terangkat, berapa gaya yang diperlukan jika diketahui F₂ = 16.000 N, A₁ = 50 cm², dan A₂ = 4.000 cm² ?
Pembahasan
Diketahui,
F₂ = 16.000 N
A₁ = 50 cm²
A₂ = 4.000 cm²
Yang ditanyakan, F₁?
Jawab:
F₁ /A₁ = F₂/A₂
F₁/50 cm² = 16.000 N/4.000 cm²
F₁/50 = 4
F₁ = 4 x 50 N = 200 N
Jadi, gaya yang diperlukan agar mobil tersebut terangkat yaitu sebesar 200 N atau F₁ = 200 N.
5. Bagian bawah sebuah mobil yang beratnya 8.000 N akan diperbaiki sehingga mobil diangkat dengan alat pengangkat mobil. Piston kecil pada alat pengangkat mobil itu diberi gaya sebesar 200 N. Jika luas penampang piston kecil 5 cm2, berapakah luas penampang piston besar?
Pembahasan:
F1/A1 = F2/A2
8.000/200 x 5 x 1
2 x 10^-2 m2
0,2 m2.
6. Luas penampung dongkrak hidrolik masing-masing 0,04 m² dan 0,10 m². Jika gaya masukan adalah 5 newton, berapa gaya keluaran maksimum?
Jawaban:
F1/A1 = F2/A2
5/0,04 = F2/0,10
125 = F2/0,10
F2 = (125)(0,10) = 12,5 N
7. Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 2 cm dan jari-jari penampang besar adalah 25 cm. Berapa gaya yang diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 2.000 kg?
Jawaban:
F1/A1 = F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/0,001256 = 99,872,6
F1 = 125,44 N
8. Ada dongkrak hidrolik dengan jari-jari penampangnya berukuran 2 cm. Sedangkan jari-jari penampang berukuran kecil 25 cm. Berapa gaya (F) yang diberikan oleh penampang kecil untuk mengangkat sebuah truk dengan berat 2 ton?
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14) x (0,02) x 2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14) x (0,25) x 2 = 0,19625 m2
F2 = w = m x g
= 2000 x 10
= 20.000 N
9. Suatu kempa hidrolik pengisap kecil luas penampangnya 10cm2. Pengisap besar yang luas penampangnya 20 cm2. Jika ada penghalang kecil ditekan dengan gaya 200 N, maka berapa gaya yang terjadi pada pengisap besar?
Diketahui
A1 = 10 cm2
A2 = 20 cm2
F1 = 200 N
Ditanya F2?
Penyelesaian
F1/A1 = F2/A2
200/10 = F2/20
F2 = 200 x 20 / 10
F2 = 400 N
Jadi, gaya penghisap besar adalah 400 N
1o. Mesin hidrolik pengangkat mobil mempunyai diameter pengisap masing-masing 1 meter dan 0,2 meter. Agar mesin tersebut dapat mengankat mobil 5.000 N, besar gaya yang harus diberikan yaitu ...
Pembahasan:
Diketahui:
d2 = 1 m
d1 = 0,2 m
F2 = 5.000 N
Ditanya: F1 =..?
Jawaban:
F1/d1² = F2/d2² (Dikalikan silang)
F1 = (F2 X d1²) : d2²
F1 = (5.000 x 0,2²) : 1
F1 = (5.000 X 0,04) : 1
F1 = 200 : 1
F1 = 200 N
Itulah rangkuman tentang rumus dan contoh soal hukum Pascal lengkap dengan pembahasannya yang bisa dipelajari agar lebih paham penggunaan rumusnya.
