Contoh Soal Hukum Pascal
Contoh Soal Hukum Pascal - Pada pembelajaran sebelumnya, kalian telah memahami tekanan hidrostatis. Sekarang, mari kita pelajari hukum-hukum yang terkait dengan fluida statis. Untuk saat ini, kalian akan mempelajari hukum Pascal.
Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang bekerja dalam fluida di ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Pernyataan ini dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan
F1 = gaya yang bekerja pada penampang 1 (N)
F2 = gaya yang bekerja pada penampang 2 (N)
A1 = luas penampang 1 (m2)
A2 = luas penampang 2 (m2)
F1 = gaya yang bekerja pada penampang 1 (N)
F2 = gaya yang bekerja pada penampang 2 (N)
A1 = luas penampang 1 (m2)
A2 = luas penampang 2 (m2)
Prinsip hukum Pascal dapat digambarkan sebagai berikut.
Gaya yang diberikan pada pengisap 1 (F1) akan diteruskan ke segala arah oleh zat cair sehingga akan menyebabkan gaya pada pengisap 2 (F2). Tekanan hidrostatis di dalam pengisap 1 sama dengan pengisap 2 ( P1 = P2 ) .
Catatan:
Kita sepakati untuk nomor 1 merupakan penampang atau pengisap kecil dan nomor 2 untuk penampang atau pengisap besar.
Kita sepakati untuk nomor 1 merupakan penampang atau pengisap kecil dan nomor 2 untuk penampang atau pengisap besar.
Alat-alat teknik yang menggunakan prinsip hukum Pascal adalah sebagai berikut.
1. Pompa udara dan alat suntik.
2. Alat pengangkat mobil.
3. Kempa hidraulis.
4. Dongkrak hidraulis.
5. Rem hidraulis.
1. Pompa udara dan alat suntik.
2. Alat pengangkat mobil.
3. Kempa hidraulis.
4. Dongkrak hidraulis.
5. Rem hidraulis.
Contoh Soal
Bejana berhubungan digunakan untuk mengangkat sebuah beban. Beban 1000 kg diletakkan di atas penampang besar 3000 cm2. Berapakah gaya yang harus diberikan pada bejana kecil 10 cm2 agar beban terangkat?
Bejana berhubungan digunakan untuk mengangkat sebuah beban. Beban 1000 kg diletakkan di atas penampang besar 3000 cm2. Berapakah gaya yang harus diberikan pada bejana kecil 10 cm2 agar beban terangkat?
Penyelesaian
Langkah-langkah penyelesaian:
(1) Mengidentifikasi besaran fisika yang diketahui.
Diketahui: m2 = 1000 kg; A2 = 3.000 cm2; A1 = 10 cm2
(2) Mengidentifikasi besaran yang ditanyakan.
Ditanyakan: F1 = ... ?
(3) Menggambarkan diagram permasalahan dari soal.
Langkah-langkah penyelesaian:
(1) Mengidentifikasi besaran fisika yang diketahui.
Diketahui: m2 = 1000 kg; A2 = 3.000 cm2; A1 = 10 cm2
(2) Mengidentifikasi besaran yang ditanyakan.
Ditanyakan: F1 = ... ?
(3) Menggambarkan diagram permasalahan dari soal.
(4) Menyetarakan satuan pada besaran-besaran yang diketahui.
Karena dalam kasus ini menggunakan rumus dari hukum Pascal yang berupa perbandingan, kalian cukup melihat satuan besaran yang dibandingkan. Jika sudah sesuai maka kalian tidak perlu menyetarakan satuan.
(5) Menuliskan rumus yang bersangkutan dan memasukkan besaran-besaran yang diketahui.
Karena dalam kasus ini menggunakan rumus dari hukum Pascal yang berupa perbandingan, kalian cukup melihat satuan besaran yang dibandingkan. Jika sudah sesuai maka kalian tidak perlu menyetarakan satuan.
(5) Menuliskan rumus yang bersangkutan dan memasukkan besaran-besaran yang diketahui.
F2 = mg
F2 = (1000 kg)(10 m/s2)
F2 = 104 N
F2 = (1000 kg)(10 m/s2)
F2 = 104 N
F1 = 33,3 N
(6) Menyampaikan atau menyimpulkan hasil penghitungan.
Jadi, gaya pada F1 untuk mengimbangi beban sebesar 33,3 N. Untuk dapat mengangkat beban pada penampang 2 maka gaya F1harus lebih besar dari 33,3 N.
(6) Menyampaikan atau menyimpulkan hasil penghitungan.
Jadi, gaya pada F1 untuk mengimbangi beban sebesar 33,3 N. Untuk dapat mengangkat beban pada penampang 2 maka gaya F1harus lebih besar dari 33,3 N.
S1
Diberikan beberapa alat teknik berikut ini.
(1) Dongkrak hidraulis
(2) Pompa hidraulis
(3) Pelampung
(4) Rem hidraulis
(5) Amperemeter
Alat teknik di atas yang menggunakan prinsip Pascal adalah nomor ….
(1) Dongkrak hidraulis
(2) Pompa hidraulis
(3) Pelampung
(4) Rem hidraulis
(5) Amperemeter
Alat teknik di atas yang menggunakan prinsip Pascal adalah nomor ….
S2
Sebuah bejana berhubungan dibuat untuk alat pengangkat benda. Luas penampang kecil pada bejana berhubungan tersebut adalah A1, sedangkan penampang besarnya dibuat sepuluh kali luas penampang kecil. Jika gaya F1 diberikan pada penampang kecil, gaya yang muncul pada penampang besar adalah ….
S3
Perhatikan gambar berikut ini.
Jika diketahui percepatan gravitasi bumi, g di tempat itu adalah 10 m/s2 maka massa beban pada penampang kecil adalah ….
S4
Pompa hidraulis memiliki penampang A1 = 10 cm2 dan A2 = 30 cm2. Jika beban pada penampang A1 sebesar 50 N, berat beban minimal yang dapat terangkat pada penampang A2 adalah ….
S5
Alat pengangkat mobil yang memiliki luas pengisap masing-masing sebesar 0,15 m2 dan 8 × 10–4 m2 digunakan untuk mengangkat mobil seberat 2 × 104 N. Besar gaya minimum yang harus diberikan pada pengisap yang kecil adalah ….
S6
Seorang pekerja bengkel memberikan gaya tekan pada pompa hidraulis dengan gaya 200 N. Apabila perbandingan penampang silinder kecil dan besar adalah 1 : 10, berat beban yang dapat diangkat oleh pekerja tersebut adalah ….
S7
Bejana berhubungan digunakan untuk mengangkat sebuah beban. Beban 1000 kg diletakkan di atas penampang besar yang memiliki luas penampang 2000 cm2. Gaya minimum yang harus diberikan pada bejana kecil yang memiliki luas penampang 10 cm2 adalah ….
S8
Perhatikan gambar berikut ini.
Gambar tersebut menunjukkan sebuah tabung U yang berisi zat cair dan diberi pengisap. Beban F2 yang harus diberikan agar pengisap tetap seimbang adalah ....
S9
Alat pengangkat mobil yang memiliki luas pengisap masing-masing sebesar 0,10 m2 dan 4 × 10-4 m2 digunakan untuk mengangkat mobil seberat 2 × 104 N. Besar gaya minimum yang harus diberikan pada pengisap yang kecil adalah ….
S10
Sebuah pompa hidraulis berbentuk silinder memiliki jari-jari 4 cm dan 20 cm. Jika pengisap kecil ditekan dengan gaya 200 N, maka gaya yang dihasilkan pada pengisap besar adalah ….
Tags:
Contoh Soal Fisika