Pengertian, Bunyi, Rumus, Penerapan dan Contoh Soal Hukum Pascal Terlengkap

Pengertian, Bunyi, Rumus, Penerapan dan Contoh Soal Hukum Pascal Terlengkap – Hukum Pascal berbunyi: “jika tekanan yang diberikan pada satu bagian zat cair dalam suatu ruangan tertutup, maka akan diteruskan oleh zat cair ke segala arah dengan sama besar”. Gejala tekanan pada zat cair tersebut pertama kali diteliti oleh seorang ahli fisika yang bernama Blaise Pascal (1623-1662) hingga muncul hukum yang disebut dengan Hukum Pascal. Penerapan Hukum Pascal dalam kehidupan sehari-hari banyak dimanfaatkan, terutama dalam bidang otomotif, yaitu pada dongkrak hidrolik dan rem piringan hidrolik.

Hukum Pascal

Hukum pascal merupakan penerapan dari sebuah konsep tekanan dalam suatu zat cair. Hukum tersebut berbunyi “tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama besar”. Pernahkah kalian melihat seorang montir yang mampu mengangkat sebuah mobil? Kemampuan dari montir tersebut di dukung oleh sebuah dongkrak. Prinsip kerja dari sebuah dongkrak dapat kita pelajari melalui pembahasan kita dalam artikel kali ini mengenai hukum pascal.

Pernyataan Hukum Pascal bisa dijelaskan dengan mengamati perilaku zat cair di dalam sebuah bejana berhubungan. Apabila pada pengisap I diberi gaya tekan F₁ maka tekanan yang diperoleh akan diteruskan ke pengisap II dengan sama besar, sehingga berlaku :

p₁ = p₂

Dengan keterangan

F₁ = gaya pada penampang I (N)
F₂ = gaya pada penampang II (N)
A₁ = luas penampang 1 (m2)
A₂ = luas penampang 2 (m2)

Berdasarkan rumus tersebut gaya F₂ dipengaruhi oleh luas masing-masing permukaan bejana. Dengan demikian apabila permukaan pada bejana lebih besar, maka gaya yang dihasilkan juga akan lebih besar. Itulah sebabnya seorang montir mampu mengangkat sebuah mobil. Alat-alat yang bekerja berdasarkan Hukum Pascal, yaitu antara lain.

Peralatan Dengan Konsep Hukum Pascal

1. Rem cakram hidrolik

Pemanfaatan hukum Pascal juga diterapkan pada rem (cakram) hidrolik. Rem (cakram) menggunakan fluida minyak. Ketika kaki menginjak pedal rem, piston (pipa penghubung) akan menekan minyak yang ada di dalamnya. Tekanan tersebut kemudian diteruskan pada kedua piston keluaran yang berfungsi untuk mengatur rem. Rem ini akan menjepit piringan logam yang akibatnya bisa menimbulkan gesekan pada piringan yang melawan arah gerak piringan sehingga putaran roda berhenti. Ketika piston pertama (A₁) ditekan, maka permukaan piston kedua (A₂) akan naik. Dari keadaan tersebut, berdasarkan hukum pascal bisa dihasilkan hubungan volume minyak yang didesak sama dengan volume minyak yang naik. Bila volume minyak yang didesak (V₁) sama dengan A₁ h₁ dan volume minyak yang naik (V₂) sama dengan A₂ h₂, maka :

V₁ = V₂
A₁ h₁ = A₂ h₂

Dengan keterangan:

h₁ = tinggi fluida pada piston pertama

h₂ = tinggi fluida pada piston kedua

A₁ = luas penampang piston pertama

A₂ = luas penampang piston kedua

2. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik yaitu alat yang digunakan untuk mengangkat sebuah mobil ketika mengganti ban mobil atau keperluan lainnya. Alat ini memanfaatkan dua buah silinder, yaitu silinder besar dan silinder kecil.

Ketika sebuah dongkrak ditekan, maka minyak pada silinder kecil akan tertekan dan mengalir menuju silinder besar. Tekanan pada silinder besar akan menimbulkan gaya sehingga bisa mengangkat sebuah benda / beban berat. Apabila kita menekan silinder kecil dengan gaya F₁, maka tekanan yang dikerjakan adalah:

Sesuai hukum Pascal, tekanan ini juga dialami pada silinder besar sehingga berlaku:

Selain rem cakram hidrolik dan dongrak hidrolik, alat yang menerapkan hukum pascal ini diantaranya pompa sepeda/motor, jarum suntik, mesin hidrolik,

Contoh Soal Hukum Pascal

1. Sebuah alat pengangkat hidrolik mobil memiliki perbadingan luas penampang kecil dan besar 1 : 5. Apabila alat tersebut digunakan untuk mengangkat mobil yang beratnya 5000 newton, berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat mobil tersebut?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:
A1 = 1
A2 = 5
F2 = 5000 N

Ditanya: F1……?
Jawab:

2. Sebuah dongkrak hidrolik memiliki diameter penampang kecil sebesar 2 cm dan diameter penampang besar 4 cm. Jika dongkrak tersebut hendak digunakan untuk mengangkat mobil yang beratnya 10.000 newton. Berapakah gaya yang digunakan untuk mendongkrak mobil tersebut?

Cara Penyeelesaian:

Diketahui:
D1 = 2 cm
A2 = 4 cm
F2 = 10.000 N

Ditanya F1 =…?
Jawab:

3. Sebuah alat hidrolik mainan berjari-jari 1 cm dan 3 cm. Berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat batu yang massanya 3,6 kg?

Cara Penyelesaian:

Diketahui:
R1 = 1 cm
R2 = 3 cm
m = 3,6 kg, supaya berubah satuannya menjadi newton harus dikalikan dengan kecepatan gravitasi bumi yang besarnya 10 m/s2.
W = m x g = 3,6 x 10 = 36 N
W = F2

Ditanya F1 = …?
Jawab :

Demikian artikel tentang”Pengertian, Bunyi, Rumus, Penerapan dan Contoh Soal Hukum Pascal Terlengkap“, semoga bermanfaat.