He tauira o te ture a 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 ?
Kōrero:
E mōhiotia ana:
A₁ = 0,04 m²
A₂ = 0,10 m²
F₁ = 5 N
Ditanya : F₂ ?
Whakautu:

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 ?
Kōrero:
E mōhiotia ana:
r₁ = 2 henimita = 0,02 mita
r₂ = 25 henimita = 0,25 mita
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
Ditanya : F₁ ?
Whakautu:
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 ?
Kōrero:
E mōhiotia ana:
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 = 10,13x10⁵ N / m²
A₁ = 1 m²
A₂ = (3,14)(0,10 m)² = 0,0314 m²
Ditanya : F₂ ?
Whakautu:
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 = 10cm²

Luas penampang A₂ = 100cm²

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

Kōrero

E mōhiotia ana:

Luas penampang 1 (A₁) = 10 henemita²

Luas penampang 2 (A₂) = 100cm²

Kāhua 2 (F₂) = 100 Niutona

I pātaihia: Kāhua 1 (F₁)

Whakautu:

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.

Rumus tekanan :

P = F / A

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

Tekanan yang dialami zat cair pada tabung kecil (P₁) = F₁ / TO₁.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P₂) = F₂ / TO₂

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ =P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂

F₁ / 10 cm²  = 100 N / 100 henemita²

F₁ / 10 = 1 N

F₁ = (10)(1 N)

F₁ = 10 Niutona

Ko te whakautu tika ko C.

5. Perhatikan gambar di bawah ini!

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

A. 100 N

B. 1.000 N

C. 10.000 N

D. 100.000 N

Kōrero

E mōhiotia ana:

Luas penampang 1 (A₁) = 0,001 mita²

Luas penampang 2 (A₂) = 0,1 mita²

Gaya pada luas penampang 1 (F₁) = 100 Niutona

I pātaihia: Gaya pada luas penampang 2 (F₂)

Whakautu:

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 / TO₁ =F₂ / TO₂

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

Ko te whakautu tika ko C.

6. Perhatikan gambar!

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

Kōrero

Nyatakan semua satuan ke satuan internasional

E mōhiotia ana:

Berat mobil (w) = 16.000 N

Luas permukaan B (A_B) = 4000 henemita² = 4000 / 10.000 mita² = 4 / 10 mita² = 0,4 m²

Luas permukaan A (A_A) = 50 henemita² = 50 / 10.000 mita² = 0,005 m²

I pātaihia: Gaya F

Whakautu:

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

Ko te whakautu tika ko 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

Kōrero

E mōhiotia ana:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 5 henemita²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 100 henemita²
Gaya berat balok pada tabung besar (F₂) = 500 Niutona
Ditanya : Gaya berat balok pada tabung kecil (F₁)
Whakautu:

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.

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

Tekanan yang dialami zat cair pada tabung kecil (P₁) = F₁ / TO₁.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P₂) = F₂ / TO₂

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar P₂).
P₁ =P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂
F₁ / 5 henemita² = 500 N / 100 cm²
F₁ / 5 = 500 N / 100
F₁ / 5 = 5 N
F₁ = (5)(5) N
F₁ = 25 N
Ko te whakautu tika ko 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
Kōrero
E mōhiotia ana:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 12 henemita²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 50 henemita²
Besar gaya tekan pada tabung kecil (F₁) = 300 Niutona
Ditanya : Besar gaya tekan pada tabung besar (F₂)

Whakautu:

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ =P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂
300 N / 12 cm² =F₂ / 50 henemita²
300 N / 12 = F₂ / 50
25 N = F₂ / 50
F₂ = (50)(25) N
F₂ = 1250 N
Ko te whakautu tika ko 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
Kōrero
E mōhiotia ana:
Luas permukaan tabung kecil (A₁) = 4 henemita²
Luas permukaan tabung besar (A₂) = 16 henemita²
Besar gaya berat pada tabung besar (F₂) = 1000 Niutona
Ditanya : Besar gaya pada tabung kecil (F₁)
Whakautu:
Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ =P₂
F₁ / TO₁ =F₂ / TO₂
F₁ / 4 henemita² = 1000 N / 16 cm²
F₁ / 4 = 1000 N / 16
F₁ / 1 = 1000 N / 4
F₁ = 1000 N / 4
F₁ = 250 N
Ko te whakautu tika ko B.

Pūtake pātai:

Ngā Pātai Whakamātautau Pūtaiao ā-Motu mō te Kura Tuarua/Kura Tuarua Ihirama

Pātai 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)