Pembahasan soal hukum Pascal

1. UAS-05-27

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

Pembahasan

Diketahui :

Luas penampang 1 (A₁) = 10 cm²

Luas penampang 2 (A₂) = 100 cm²

Gaya 2 (F₂) = 100 Newton

Ditanya : Gaya 1 (F₁)

Jawab :

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 / A₁.
Tekanan yang dialami zat cair pada tabung besar (P₂) = F₂ / A₂

Tekanan zat cair dalam tabung kecil (P₁) sama dengan tekanan zat cair dalam tabung besar (P₂).
P₁ = P₂
F₁ / A₁ = F₂ / A₂

F₁ / 10 cm²  = 100 N / 100 cm²

F₁ / 10 = 1 N

F₁ = (10)(1 N)

F₁ = 10 Newton

Jawaban yang benar adalah C.

2. UAS-06-08

Perhatikan gambar di bawah ini!

Jika luas penampang A₁ = 0,001 m² dan 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

Pembahasan

Diketahui :

Luas penampang 1 (A₁) = 0,001 m²

Luas penampang 2 (A₂) = 0,1 m²

Gaya pada luas penampang 1 (F₁) = 100 Newton

Ditanya : Gaya pada luas penampang 2 (F₂)

Jawab :

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 / A₁ = F₂ / A₂

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

Jawaban yang benar adalah C.

3. UN IPA SMP tahun 2008 P37 No. 9

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

Pembahasan

Nyatakan semua satuan ke satuan internasional

Diketahui :

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

Ditanya : Gaya F

Jawab :

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

Jawaban yang benar adalah C.