9 Contoh Hukum Pascal
1. Luas keratan rentas setiap jek hidraulik ialah 0,04 m2 dan 0,10 m2Jika daya input ialah 5 Newton, apakah daya output maksimum?
Perbincangan:
Adalah diketahui bahawa:
A1 = 0,04 m2
A2 = 0,10 m2
F1 = 5N
Ditanya: F2 ?
Jawapan:
F1/A1 =F2/A2
5/0,04 = F2/ 0,10
125=F2/ 0,10
F 2 = (125)(0,10) = 12,5 N
2. Jejari keratan rentas kecil sebuah jek hidraulik ialah 2 cm dan jejari keratan rentas besar ialah 25 cm. Berapakah daya yang dikenakan pada keratan rentas kecil itu untuk mengangkat sebuah kereta berjisim 2000 kg?
Perbincangan:
Adalah diketahui bahawa:
r1 = 2 cm = 0,02 m
r2 = 25 cm = 0,25 m
A1 = (3,14)(0,02)2 = 0,001256 m2
A2 = (3,14)(0,25)2 = 0,19625 m2
F2 = w = mg = (2000)(9,8 m/s)2) = 19600 N
Ditanya: F1 ?
Jawapan:
F1/A1 =F2/A2
F1/0,001256 = 19600/0,19625
F1/ 0,001256 = 99.872,6
F1 = 125,44 U
3. Tekanan tolok maksimum pada bicu hidraulik ialah 10 atm. Berapakah jisim maksimum (kg) yang boleh diangkat jika diameter saluran keluar ialah 20 cm?
Perbincangan:
Adalah diketahui bahawa:
1 atm = 1,013 x 105 N / m2
p mengukur = 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
Ditanya: F2 ?
Jawapan:
p = F/A atau F1/A1 =F2/A2
1013000/1 = F2/ 0,0314
1.013.000=F2/ 0,0314
F2 = 31.808 N
Jisim maksimum:
w = mg
31.808 = m (9,8)
m = 3.245,7 kg
4. Lihat gambar berikut!
Luas keratan rentas A 1 = 10 cm 2
Luas keratan rentas A 2 = 100 cm 2
Daya (F1 ) yang mesti dikenakan untuk menahan F2 = 100 N supaya sistem berada dalam keseimbangan ialah…
A. 1.000 Newton
B. 100 Newton
C. 10 Newton
D. 1 Newton
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Luas keratan rentas 1 (A 1 ) = 10 cm 2
Luas keratan rentas 2 (A 2 ) = 100 cm 2
Daya 2 (F 2 ) = 100 Newton
Ditanya: Daya 1 (F 1 )
Jawapan:
Alat dalam imej di atas ialah bicu hidraulik. Cara bicu hidraulik berfungsi adalah berdasarkan hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan pada bendalir dihantar oleh bendalir ke semua arah, dengan semua bahagian bendalir mengalami jumlah tekanan yang sama.
Formula tekanan:
P = F / A
Huraian formula: P = tekanan, F = daya, A = luas permukaan.
Tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub kecil (P1) = F1 / KE1.
Tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub besar (P2) = F2 / KE2
Tekanan cecair dalam tiub kecil (P1) adalah sama dengan tekanan cecair dalam tiub besar (P2).
P1 = P2
F1 / KE1 =F2 / KE2
F 1 / 10 cm 2 = 100 N / 100 cm 2
F 1 / 10 = 1 N
F 1 = (10)(1 N)
F 1 = 10 Newton
Jawapan yang betul ialah C.
5. Lihat gambar di bawah!
Jika luas keratan rentas A 1 = 0,001 m2 dan A 2 = 0,1 m2 , maka magnitud daya tekanan pada A 2 ialah...
A. 100 U
B. 1.000 U
C. 10.000 U
D. 100.000 U
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Luas keratan rentas 1 (A 1 ) = 0,001 m 2
Luas keratan rentas 2 (A 2 ) = 0,1 m 2
Daya pada luas keratan rentas 1 (F 1 ) = 100 Newton
Soalan: Daya pada luas keratan rentas 2 (F 2 )
Jawapan:
Hukum Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan pada cecair dihantarkan oleh cecair ke semua arah, di mana semua bahagian cecair mengalami jumlah tekanan yang sama.
P1 = P2
F1 / KE1 =F2 / KE2
100 N / 0,001 m² = F² / 0,1 m²
100 N / 0,001 = F2 / 0,1
100.000 N = F2 / 0,1
F 2 = (0,1)(100.000 N)
F2 = 10.000 N
Jawapan yang betul ialah C.
6. Lihat gambar itu!
Sebuah kereta seberat 16.000 N diletakkan di atas omboh B seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Untuk mengangkat kereta itu, daya F sebanyak… diperlukan.
A. 50 U
B. 80 U
C. 200 U
D. 400 U
Perbincangan
Ungkapkan semua unit kepada unit antarabangsa
Adalah diketahui bahawa:
Berat kereta (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
Ditanya: Daya F
Jawapan:
Daya F dikira menggunakan formula 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
Jawapan yang betul ialah C.
7. Lihat gambar alat hidraulik berbentuk U di bawah!
Berat blok X pada tiub kecil untuk memastikan alat hidraulik seimbang ialah….
A. 5 U
B. 25 U
C. 10.000 U
D. 25.000 U
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Luas permukaan silinder kecil (A1) = 5cm2
Luas permukaan silinder besar (A2) = 100cm2
Daya graviti blok pada silinder besar (F2) = 500 Newton
Soalan: Daya graviti bongkah pada tiub kecil (F1)
Jawapan:
Alat dalam imej di atas ialah bicu hidraulik. Cara bicu hidraulik berfungsi adalah berdasarkan hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan pada bendalir dihantar oleh bendalir ke semua arah, dengan semua bahagian bendalir mengalami jumlah tekanan yang sama.
Apabila permukaan tiub kecil ditekan ke bawah, cecair dalam tiub kecil juga ditekan. Tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub kecil dihantar ke cecair dalam tiub besar. Cecair dalam tiub besar mengalami tekanan yang sama seperti cecair dalam tiub kecil. Sebaliknya, tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub besar dihantar ke cecair dalam tiub kecil. Cecair dalam tiub kecil mengalami tekanan yang sama seperti yang dialami oleh cecair dalam tiub besar.
Formula tekanan:
P = F / A
Huraian formula: P = tekanan, F = daya, A = luas permukaan.
Tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub kecil (P1) = F1 / KE1.
Tekanan yang dialami oleh cecair dalam tiub besar (P2) = F2 / KE2
Tekanan cecair dalam tiub kecil (P1) adalah sama dengan tekanan cecair dalam silinder besar P2).
P1 = P2
F1 / KE1 =F2 / KE2
F1 / 5 sm2 = 500 U / 100 cm2
F1 / 5 = 500 N / 100
F1 / 5 = 5 N
F1 = (5)(5) N
F1 = 25N
Jawapan yang betul ialah B.
8.
Perhatikan gambarajah paip Pascal berikut!
Jika daya mampatan F1 = 300 N. Magnitud daya F2 agar keseimbangan berlaku adalah….
A. 72 U
B. 1250 U
C. 1500 U
D. 3600 U
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Luas permukaan silinder kecil (A1) = 12cm2
Luas permukaan silinder besar (A2) = 50cm2
Magnitud daya tekanan pada tiub kecil (F1) = 300 Newton
Soalan: Magnitud daya tekanan pada tiub besar (F2)
Jawapan:
Tekanan cecair dalam tiub kecil (P1) adalah sama dengan tekanan cecair dalam tiub besar (P2).
P1 = P2
F1 / KE1 =F2 / KE2
300 N / 12 cm2 =F2 / 50 sm2
300 N / 12 = F2 / 50
25 N = F2 / 50
F2 = (50)(25) N
F2 = 1250N
Jawapan yang betul ialah B.
9.
Lihat gambar alat Pascal berikut!
Magnitud daya (F) yang mesti dikenakan untuk memastikan kedudukan alat itu seimbang ialah….
A. 100 Newton
B. 250 Newton
C. 600 Newton
D. 4800 Newton
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Luas permukaan silinder kecil (A1) = 4cm2
Luas permukaan silinder besar (A2) = 16cm2
Magnitud graviti pada tiub besar (F2) = 1000 Newton
Soalan: Magnitud daya pada tiub kecil (F1)
Jawapan:
Tekanan cecair dalam tiub kecil (P1) adalah sama dengan tekanan cecair dalam tiub besar (P2).
P1 = P2
F1 / KE1 =F2 / KE2
F1 / 4 sm2 = 1000 U / 16 cm2
F1 / 4 = 1000 N / 16
F1 / 1 = 1000 N / 4
F1 = 1000 N / 4
F1 = 250N
Jawapan yang betul ialah B.
Sumber soalan:
Soalan Peperiksaan Kebangsaan Sains Sekolah Menengah Rendah/Sekolah Menengah Rendah Islam
Soalan hukum Pascal
1. Luas keratan rentas setiap jek hidraulik ialah 0,03 m2 dan 0,12 m2Jika daya input ialah 6 Newton, apakah daya output maksimum?
(24 U)
2. Jejari keratan rentas kecil sebuah jek hidraulik ialah 1,5 cm dan jejari keratan rentas besar ialah 20 cm. Berapakah daya yang dikenakan pada keratan rentas kecil itu untuk mengangkat sebuah kereta berjisim 2200 kg?
(121,3 U)
3. Tekanan tolok maksimum pada bicu hidraulik ialah 14 atm. Berapakah jisim maksimum (kg) yang boleh diangkat jika diameter saluran keluar ialah 30 cm?
(10.224 kg)
