Esempio della legge di Pascal

9 Contoh soal 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 ?
Discussione:
È noto che:
A₁ = 0,04 m²
A₂ = 0,10 m²
F₁ = 5 N
Domanda: F₂ ?
Risposta :

F₁/A₁ =F₂/A₂
5/0,04 = F₂/ 0,10
125=F₂/ 0,10

F₂ = (125)(0,10) = 12,5 N

2. 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 2000 kg ?
Discussione:
È noto che:
r₁ = 2 centimetri = 0,02 m
r₂ = 25 centimetri = 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)(9,8 m/s²) = 19600 N
Domanda: F₁ ?
Risposta :
F₁/A₁ =F₂/A₂
F₁/0,001256 = 19600/0,19625
F₁/0,001256 = 99.872,6

F₁ = 125,44 N

3. Tekanan gauge maksimum pada dongkrak hidrolik adalah 10 atm. Berapa massa maksimum (kg) yang dapat diangkat jika diameter keluaran adalah 20 cm ?
Discussione:
È noto che:
1 atm = 1,013 x 10⁵ N / m²
p _ukur = 10 atm = (10)(1,013 x 10⁵ N / m²) = 10,13 x 10⁵ N / m²
F₁ = 10,13 x 10⁵ N / m²
A₁ = 1 m²
A₂ = (3,14)(0,10 m)² = 0,0314 m²
Domanda: F₂ ?
Risposta :
p = F/A atau F₁/A₁ =F₂/A₂
1013000/1 = F₂/ 0,0314
1.013.000=F₂/ 0,0314

F₂ = 31.808 N

Massa maksimum :
w = mg
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg

4. Perhatikan gambar berikut!

Luas penampang A₁ = 10 cm²

Luas penampang A₂ = 100 cm²

Gaya (F₁) yang harus diberikan untuk menahan F₂ = 100 N agar sistem seimbang adalah …

A. 1.000 Newton

B. 100 Newton

C. 10 Newton

D. 1 Newton

Discussione

È noto che:

Area della sezione trasversale 1 (A₁) = 10 cm²

Area della sezione trasversale 2 (A₂) = 100 cm²

Stile 2 (F₂) = 100 Newton

Chiesto: Stile 1 (F₁)

Risposta :

Alat pada gambar di atas adalah dongkrak hidrolik. Cara kerja dongkrak hidrolik didasarkan pada hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu zat cair diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah, di mana semua bagian zat cair itu mengalami tekanan yang sama besar.

Formula della pressione:

P = F/LA

Keterangan rumus : P = tekanan, F = gaya, A = luas permukaan.

Tekanan yang dialami zat cair pada tabung kecil (P₁) = f₁ / UN₁.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P₂) = f₂ / UN₂

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ = P₂
F₁ / UN₁ =F₂ / UN₂

F₁ / 10 cm²  = 100 N /100 cm²

F₁ / 10 = 1 N

F₁ = (10)(1 N)

F₁ = 10 Newton

La risposta corretta è C.

5. Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika luas penampang A₁ = 0,001 m² e A₂ = 0,1 m² , maka besar gaya tekanan di A₂ È …

A. 100 N

B. 1.000 N

C. 10.000 N

D. 100.000 N

Discussione

È noto che:

Area della sezione trasversale 1 (A₁) = 0,001 metri²

Area della sezione trasversale 2 (A₂) = 0,1 metri²

Gaya pada luas penampang 1 (F₁) = 100 Newton

Chiesto: Gaya pada luas penampang 2 (F₂)

Risposta :

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu zat cair diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah, di mana semua bagian zat cair itu mengalami tekanan yang sama besar.

P₁ = P₂
F₁ / UN₁ =F₂ / UN₂

100 N / 0,001 m² = F₂ / 0,1 m²

100 N / 0,001 = F₂ / 0,1

100.000 N = F₂ / 0,1

F₂ = (0,1)(100.000 N)

F₂ = 10.000 N

La risposta corretta è C.

6. Guardate la foto!

Sebuah mobil seberat 16.000 N, ditempatkan pada piston B seperti gambar. Agar mobil tersebut dapat terangkat, maka diperlukan gaya F sebesar….

A. 50 N

B. 80 N

C. 200 N

D. 400 N

Discussione

Nyatakan semua satuan ke satuan internasional

È noto che:

Berat mobil (w) = 16.000 N

Luas permukaan B (A_B) = 4000 cm² = 4000 / 10.000 m² = 4 / 10 m² = 0,4 m²

Luas permukaan A (A_A) = 50 cm² = 50 / 10.000 m² = 0,005 m²

Chiesto: Stile F

Risposta :

Gaya F dihitung menggunakan rumus hukum Pascal.

F / A_A = w / A_B

f/ 0,005 m² = 16.000 N / 0,4 m²

f/ 0,005 = 16.000 N / 0,4

f/ 0,005 = 40.000 N

F = (40.000 N)(0,005)

F = 200 Newton

La risposta corretta è C.

7. Perhatikan gambar alat hidrolik berbentuk U berikut ini!
Berat balok X pada tabung kecil agar alat hidrolik tetap seimbang adalah….

A. 5 N
B. 25 N
C. 10.000 N
D. 25.000 N

Discussione

È noto che:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 5 cm²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 100 cm²
Gaya berat balok pada tabung besar (F₂) = 500 Newton
Ditanya : Gaya berat balok pada tabung kecil (F₁)
Risposta :

Alat pada gambar di atas adalah dongkrak hidrolik. Cara kerja dongkrak hidrolik didasarkan pada hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada suatu zat cair diteruskan oleh zat cair itu ke segala arah, di mana semua bagian zat cair itu mengalami tekanan yang sama besar.

Ketika permukaan tabung kecil ditekan ke bawah, zat cair yang berada dalam tabung kecil juga ditekan. Tekanan yang dialami oleh zat cair pada tabung kecil diteruskan ke zat cair yang berada di tabung besar. Zat cair dalam tabung besar mendapatkan tekanan yang sama seperti yang dialami zat cair pada tabung kecil. Demikian juga sebaliknya, tekanan yang dialami oleh zat cair pada tabung besar diteruskan ke zat cair pada tabung kecil. Zat cair dalam tabung kecil mendapatkan tekanan yang sama seperti yang dialami oleh zat cair pada tabung besar.

Formula della pressione:
P = F/LA
Keterangan rumus : P = tekanan, F = gaya, A = luas permukaan.

Tekanan yang dialami zat cair pada tabung kecil (P₁) = f₁ / UN₁.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P₂) = f₂ / UN₂

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar P₂).
P₁ = P₂
F₁ / UN₁ =F₂ / UN₂
F₁ /5 cm² = 500 N / 100 cm²
F₁ / 5 = 500 N / 100
F₁ / 5 = 5 N
F₁ = (5)(5) N
F₁ = 25 N
La risposta corretta è B.

8.
Perhatikan skema pipa Pascal berikut!

Jika gaya tekan F₁ = 300 N. Besar gaya F₂ agar terjadi keseimbangan adalah….
A. 72 N
B. 1250 N
C. 1500 N
D. 3600 N
Discussione
È noto che:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 12 cm²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 50 cm²
Besar gaya tekan pada tabung kecil (F₁) = 300 Newton
Ditanya : Besar gaya tekan pada tabung besar (F₂)

Risposta :

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ = P₂
F₁ / UN₁ =F₂ / UN₂
300 N / 12 cm² =F₂ /50 cm²
300 N / 12 = F₂ / 50
25 N = F₂ / 50
F₂ = (50)(25) N
F₂ = 1250 N
La risposta corretta è B.

9.
Perhatikan gambar alat Pascal berikut ini!

Besarnya gaya (F) yang harus diberikan agar posisi alat tersebut seimbang adalah….
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Discussione
È noto che:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 4 cm²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 16 cm²
Besar gaya berat pada tabung besar (F₂) = 1000 Newton
Ditanya : Besar gaya pada tabung kecil (F₁)
Risposta :
Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ = P₂
F₁ / UN₁ =F₂ / UN₂
F₁ /4 cm² = 1000 N / 16 cm²
F₁ / 4 = 1000 N / 16
F₁ / 1 = 1000 N / 4
F₁ = 1000 N / 4
F₁ = 250 N
La risposta corretta è B.

Fonte della domanda:

Domande d'esame nazionale di scienze per la scuola media inferiore/scuola media inferiore islamica

Domanda hukum Pascal

1. Luas penampang dongkrak hidrolik masing-masing 0,03 m² dan 0,12 m². Jika gaya masukan adalah 6 Newton, berapa gaya keluaran maksimum ?
(24 N)
2. Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 1,5 cm dan jari-jari penampang besar adalah 20 cm. Berapa gaya yang diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 2200 kg ?
(121,3 N)

3. Tekanan gauge maksimum pada dongkrak hidrolik adalah 14 atm. Berapa massa maksimum (kg) yang dapat diangkat jika diameter keluaran adalah 30 cm ?
(10.224 kg)