Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Pascal serta Rumusnya. Lengkap

Halo teman-teman dalam artikel kali ini masharist.com akan membahas tentang Hukum Pascal, mulai dari Rumusnya, contoh soalnya hingga pembahasannya.

Semoga bermanfaat

Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Pascal serta Rumusnya. Lengkap

Hukum Pascal

Hukum Pascal berbunyi,

Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah dengan sama besar

Rumus Hukum Pascal

Rumus Hukum Pascal

Keterangan:

P = Tekanan ( pascal atau Newton/ m2 )

F = gaya (newton)

A = luas permukaan penampang (m2)

Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Pascal

Contoh soal nomor 1

Diketahui terdapat dua tabung yang berbeda namun memiliki luas penampang yang saling berhubungan. Tabung tersebut diisi dengan air dan bagian permukaannya ditutupi oleh pengisap, luas pengisap A1 adalah 50 cm2 sedangkan luas pengisap A2 adalah 5 kali luas A1. Tentukan besar gaya yang bekerja pada A2 agar beban bisa terangkat ketika pengisap A1 diberikan beban sejumlah 200 N?

Pembahasan

Diketahui:

A1 = 50 cm2
A2 = 5xA1= 5x50= 250 cm2
F1 = 200 N

Ditanya:

Besar Gaya F2 = … ?

Jawaban:

Maka:

F1/A1 = F2/A2
200/50 = F2/250
4=F2/250
F2=1000 N

Jadi, besar gaya (F2) adalah sebesar 1000 N.

Contoh soal nomor 2

Dua buah dongkrak hidrolik memiliki luas penampang yang berbeda. Luas dongkrak pertama sama dengan 25% dari luas dongkrak kedua. Jika diberikan gaya sebesar 10 N pada dongkrak pertama dengan luas 0,08m2. Tentukan berapa gaya maksimum yang dikeluarkan?

Pembahasan

Diketahui:

A1 = 0,08 m2
A1 = 25%xA2
0,08 = 0,25A2
A2=0,08/0,25= 0,32 m2
F1 = 10 N

Ditanya:

Besar Gaya F2 = … ?

Jawaban:

Maka:

F1/A1 = F2/A2
10/0,08 = F2/0,32
125 = F2/0,32
F2 = 125X0,32=40 N

Jadi, besar gaya (F2) adalah sebesar 40 N.

Contoh soal nomor 3

Terdapat sebuah truk mini mengalami kerusakan dan butuh perbaikan dibawahnya. Diketahui memiliki massa 5000 Newton, dalam perbaikan digunakan piston untuk mengangkatnya. Bila  gaya 500 N diberikan pada piston kecil dengan luas penampangnya sebesar 10 cm2. Berapakah luas penampang yang besar yang digunakan untuk megangkat truk?

Pembahasan

Diketahui:

F2 = 10.000 N
A1 = 10 cm2
F1 = 500 N

Ditanya:

luas penampang yang besar A2 = …?

Jawaban:

Maka:

F1/A1 = F2/A2
500/10= 10000/A2
50 = 10000/A2
50A2=10000
A2=10000/50=200 cm2

Maka luas penampang yang besar adalah 200 cm2.

👉TRENDING : 35 + Contoh Latihan Soal dan Ulangan Materi Fluida Statis. Lengkap

Contoh soal nomor 4

Terdapat sebuah hidrolik, dengan perbandingan rasio luasan penampang mengangkat sebuah beban sebesar 5 ton. perbandingan antara luasan penampang adalah 1:100 maka berapakah gaya minimal yang harus bekerja pada pengungkit hidrolik?(g=10 m/s2)

Pembahasan

Diketahui:

5 ton= 5x1000=5000kg
F2=W=m x g = 5000 x 10 = 50.000 N
A1 : A2 = 1:100

Ditanya:

Besar Gaya (F2)?

Jawaban:

 

 

F1/A1 = F2/A2
F1/F2 = A1/A2
F1/50000 = 1/100
F1 = 50000/100 = 500 N

Jadi gaya yang harus dikerjakan sistem adalah sebesar 500 N

Contoh soal nomor 5

Seseorang ingin mengangkat beban sebesar 1000 kg. Bila ia memiliki sebuah pengungkit hidrolik memiliki nilai keuntungan mekanis sebesar 10. Tentukan gaya yang harus dilakukan oleh sistem?(g=10 m/s2)

Pembahasan

Diketahui:

F2=W=m x g = 1000 x 10 = 50.000 N
F2/F1 = 10

Ditanya:

Besar Gaya (F1) yang bekerja?

Jawaban:

 

 

F2/F1=10
50000/F1=10
F1=50000/10= 5000 N

Jadi gaya yang harus dikerjakan sistem adalah sebesar 5000 N

Contoh soal nomor 6

Diketahui pengungkit hidrolik terdiri dari piston masuk dan piston keluar. Bila piston masuk tersebut terbenam sedalam 10cm sedangkan diameter piston masuk 20 cm dan untuk diameter keluar sebesar 40 cm. Tentukan ketinggian piston yang terangkat keluar?

Pembahasan

Diketahui:

d1=20 cm, sehingga r1=10 cm
d2=40 cm, sehingga r2=20 cm
h1=10 cm

Ditanya:

Tentukan ketinggian piston yang terangkat keluar ( h2 )= …?

Jawaban:

 

Piston memiliki permukaan lingkaran jadi luasannya adalah
A1 = π x r1 x r1 = 3,14 x 10 x 10= 314 cm2
A2 = π x r2 x r2 = 3,14 x 20 x 20= 1256 cm2
maka
A1 . h1 = A2 . h2
314 . 10 = 1256 . h2
h2 = 3140/1256
h2 = 1,456 cm

Maka tinggi piston yang terangkat keluar setinggi 1,456 cm

Contoh soal nomor 7

Sebuah mobil bermassa 4000 kg. Digunakan dongkrak dengan jari-jari penampang kecil sebesar 100 cm, bila gaya yang dibutuhkan untuk mengangkatnya sebesar 100 Newton. Tentukan jari-jari penampang besar dari dongkrak hidrolik tersebut.
(g = 10 m/s2)

Diketahui:

r1 = 100 cm = 1 m
A1 = 3,14 x 1 x 1= 3,14 m2  
F1 = 100 N
F2 = 4000 kg x 10 = 40000 N

Ditanya:

r2 ?

Jawaban:

 

 

 

 

 

F1/A1 = F2/A2
100/3,14 = 40000/A2
A2=(40000 x 3,14)/ 100 = 1256  m2

A2=3,14 x r2 x r2
1256 = 3,14 x r2 x r2
r2   = 20 m

Maka jari-jari penampang besar dari dongkrak hidrolik tersebut adalah 20 m.

👉TRENDING : 35 + Contoh Latihan Soal dan Ulangan Materi Fluida Statis. Lengkap

Contoh soal nomor 8

Berapa massa maksimum (kg) yang dapat diangkat jika diameter keluaran adalah 40 cm dan tekanan gauge maksimum pada dongkrak hidrolik adalah 10 atm. (g=10 m/s2)

Pembahasan

Diketahui :

1 atm = 1,013 x 10^5 N/m2
p ukur = 10 atm = (20)(1,013 x 105 N/m2) = 10,13 x 10^5 N/m2
F1 = 10,13 x 10^5 N/m2
A1 = 1 m2
A2 = (3,14)(0,2)(0,2) = 0,1256 m2

Ditanya : 

 massa maksimum  ?

Jawab : 

 

 

 

 

 

p = F/A atau F1/A1 = F2/A2

10,13 x 10^5/1 = F2/0,1256
1.013.000 = F2/0,1256
F2 = 127.232,8 N

Massa maksimum :
w = m g
127.232,8 = m (10)
m = 12723,2 kg

Maka massa maksimum adalah 12.723,2 kg

👉TRENDING : 35 + Contoh Latihan Soal dan Ulangan Materi Fluida Statis. Lengkap

Contoh soal nomor 9

Berapakah besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang memiliki berat sebesar 10.000 N dan tentukan berapa tekanan yang dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi bila diketahui pengungkit hidrolik tersebut digunakan untuk mengangkat truk sedangkan udara dengan tekanan tinggi digunakan untuk menekan piston kecil yang memiliki jari-jari 10 cm dan tekanan yang diterima diteruskan oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 20 cm.

Pembahasan:

Diketahui:

r1 = 10 cm = 0,01 m
A1 = 3,14 x 0,1 x 0,1= 0,0314 m2  
r2 = 20 cm = 0,2 m
A2 = 3,14 x 0,2 x 0,2= 0,1256 m2  
F2 = 10000 N

Ditanya: 

F1 dan P1?

Jawab: 

 

 

 

F1/A1 = F2/A2
F1/0,0314 = 10000/0,1256
F1= 2500 N

Selanjutnya, kita cari besar tekanan udara yang dibutuhkan

P1=F1/A1
P1=2500/0.0314=79617,83 Pa

besar gaya yang harus diberikan dan tekanan yang dihasilkan adalah 2500 N dan 79617,83 Pa

 

Contoh soal nomor 10

Perhatikan Gambar diatas.  Bila diketahui nilai P2 adalah 3140 Pa dan nilai A1 adalah 628 cm2. Tentukan nilai F1.
Pembahasan :
Diketahui :

A1 = 628 cm2 = 628 X 10^-4
P2 = 3140 Pa

Ditanya : F1

Jawab :

 

 

 

 

 

P1=P2
P1=F1/A1
3140=F1/(628 X 10^-4)
F1=197,192 Newton

besar gaya adalah 197,192 Newton
 👉TRENDING : 35 + Contoh Latihan Soal dan Ulangan Materi Fluida Statis. Lengkap

Soal Latihan Hukum Pascal

Untuk teman-teman yang masih ingin latihan dapat mengerjakan beberapa contoh soal dibawah ini:

1. Perhatikan gambar pada soal no. 10. Bila diketahui nilai F2 adalah 10.000 Newton dan nilai A1 adalah 314 cm2, perbandingan antara nilai F1 dan F2 adalah 1 : 1000. Tentukan nilai A2.

2. Digunakan dongkrak dengan jari-jari penampang kecil sebesar 70 cm, bila gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 4000 kg adalah sebesar 150 Newton dan. Tentukan jari-jari penampang besar dari dongkrak hidrolik tersebut.
(g = 10 m/s2)

3.  Terdapat sebuah hidrolik, dengan perbandingan rasio luasan penampang mengangkat sebuah beban sebesar 5 ton. Perbandingan antara luasan penampang adalah 1:500 maka berapakah gaya minimal yang harus bekerja pada pengungkit hidrolik?(g=10 m/s2)

Demikianlah pembahasan mengenai rumus, bunyi dan contoh soal serta pembahasan Hukum Pascal.

Semoga dengan contoh-contoh soal ini semakin mengasah kemampuan kamu dalam menjawab soal-soal fisika terkait Hukum Pascal. 

Bila ada yang keliru dan ingin ditanyakan silahkan tinggalkan komentar. 

Selamat belajar!

Soal-soal terinspirasi dari :

https://www.cryptowi.com/hukum-pascal/

 https://saintif.com/hukum-pascal/

https://gurumuda.net/contoh-soal-hukum-pascal.htm

 https://bacacoding.blogspot.com/2020/01/contoh-soal-hukum-pascal-dan-jawabannya.html

 

Share :