Rumus Hukum Pascal yang Lengkap dengan Contoh Soal
Hukum Pascal merupakan salah satu teori di ilmu fisika yang dicetus oleh Blaise Pascal. Ia merupakan ilmuwan asal Perancis. Gagasan dan rumus hukum pascal ini ditemukan pada tahun 1653.
Pascal menemukan bahwa tekanan pada suatu titik dalam cairan diam adalah sama di segala arah. Tekanannya akan sama pada semua pesawat yang melewati titik tertentu.
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan dalam cairan ditransmisikan secara merata ke segala arah; yaitu, ketika air dibuat untuk mengisi wadah tertutup. Penerapan tekanan pada titik mana pun akan ditransmisikan ke semua sisi wadah.
Berikut pembahasan lebih lanjut tentang rumus hukum Pascal yang diterapkan pada kehidupan zaman sekarang, lengkap dengan contoh soalnya:
Rumus Hukum Pascal
Keterangan:
P = Tekanan fluida (Pa)
F = Besar gaya yang diberikan pada fluida (N)
A = Luas permukaan fluida yang diberikan tekanan (m2)
“Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup, diteruskan ke segala arah dengan sama besar.”
Tak hanya itu, kami juga ingin memberikan rumus hukum pascal yang bisa dipelajari. Selain itu juga ada contoh soal untuk meningkatkan pemahaman. Berikut lengkapnya.
Contoh Soal Hukum Pascal
Berikut sejumlah contoh soal yang menggunakan prinsip atau hukum Pascal.
1. Luas penampang 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
2. 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
3. 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^21
4. 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
5. 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
6. Terdapat dongkrak hidrolik dengan jari-jari penampangnya besarnya berukuran 2 cm, sementara pada jari-jari penampang kecil berukuran 25 cm. Berapakah gaya (F) yang diberikan oleh penampang kecil untuk mengangkat sebuah truk dengan berat 2 ton?
Pembahasan:
Diketahui bahwa:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14)(0,02)2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14)(0,25)2 = 0,19625 m2
F2 = w = m g = (2000). 10 = 20.000 N
Ditanya : F1?
F1/A1 = F2/A2
F1/0,001256 = 20.000/0,19625
0,19625 x F1 = (20.000) x 0,001256
F1 = 25,12/0,19625 = 28 N
7. 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
8. 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
Demikian pembahasan lengkap tentang rumus hukum Pascal beserta penjelasannya. Selain itu juga ada contoh soal yang berhasil dirangkum dari berbagai sumber.
