Berapakah tekanan yang diteruskan ke segala arah dan sama rata

Hukum Pascal : Bunyi, Prinsip Penerapan, Rumus, dan Contoh Soalnya

Table of Contents Show

Rumus Hukum Pascal
Contoh Soal Hukum Pascal
Penerapan Hukum Pascal
1. Dongkrak Hidrolik
2. Rem Hidrolik
3. Pompa Hidrolik
Video yang berhubungan

Amongguru.com. Hukum Pascal merupakan hukum yang berbicara mengenai tekanan fluida (cairan) di dalam ruang tertutup. Konsepnya adalah tekanan yang diberikan pada fluida tersebut akan diteruskan ke segala arah.

Percobaan mengenai tekanan fluida tersebut pertama kali dilakukan oleh Blaise Pascal (1623–1662) yang kemudian hasil percobaannya dikenal dengan Hukum Pascal.

Prinsip Hukum Pascal, yaitu menciptakan daya yang besar dengan memberikan usaha sekecil mungkin. Dengan demikian, konsep Hukum Pascal lebih banyak digunakan di dalam berbagai industri, khususnya industri yang memerlukan daya besar.

Baca : Bunyi Hukum Archimedes, Prinsip Penerapan, Rumus, dan Contoh Soal

Dasar kerja Hukum Pascal, yaitu dengan memanfaatkan tekanan zat cair yang menekan ke segala arah. Zat cair dalam sebuah wadah yang diberi tekanan, akan meneruskan tekanan ke segala arah dengan besar yang sama.

Bunyi Hukum Pascal menyatakan bahwa :

“Tekanan yang diberikan pada zat cair di ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata.”

Rumus Hukum Pascal

Di dalam sebuah pompa hidrolik, terdapat dua luas penampang yang berbeda, yaitu luas penampang kecil (A1) dan luas penampang besar (A). Jika penampang dengan luas A1 diberi gaya dorong F1, maka akan dihasilkan tekanan P1.

Menurut hukum Pascal, tekanan P1 tersebut diteruskan ke segala arah dengan sama besar, termasuk ke luas penampang A2. Dengan demikian, pada penampang A akan muncul gaya angkat F2 dengan tekanan P2.

Secara matematis akan diperoleh persamaan pada dongkrak hidrolik tersebut adalah sebagai berikut.

dengan :

P1 dan P2 = tekanan (N/m2)
F1 dan F2 = gaya yang diberikan (Newton)
A1 dan A2 = luas penampang (m2)

Contoh Soal Hukum Pascal

Sebuah alat pengangkat mobil menggunakan luas penampang pengisap kecil 10 cm2 dan pengisap besar 50 cm2.

Berapakah gaya yang harus diberikan agar dapat mengangkat sebuah mobil dengan berat 20.000 N?

Pembahasan :

Diket :

A1 = 10 cm2

A2 = 50 cm2

F2 = 20.000 N

Dit : F1 = … ?

Jawab :

F1 = (F2/A2) x A1

F1 = 4.000 N

Jadi dapat disimpulkan bahwa dengan gaya 4.000 N dapat mengangkat sebuah mobil 20.000 N menggunakan konstruksi mesin pengangkat mobil tersebut.

Penerapan Hukum Pascal

Penerapan hukum Pascal banyak ditemukan pada pembuatan berbagai jenis mesin hidrolik. Beberapa peralatan yang menerapkan hukum Pascal, antara lain sebagai berikut.

1. Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik terdiri atas dua tabung dengan ukuran berbeda. Masing-masing tabung diisi air dan ditutup rapat pada setiap permukaannya.

Salah satu bagian penting dari dongkrak hidrolik adalah piston. Piston akan mampu menghasilkan daya besar, meskipun tenaga yang dibutuhkan untuk mengoperasikan alat tersebut relatif kecil.

Bengkel mobil banyak menggunakan dongkrak hidrolik untuk mengangkat mobil ke atas. Dengan demikian, mekanik akan lebih mudah melihat mesin pada bagian bawah atau untuk mengganti ban mobil.

2. Rem Hidrolik

Rem hidrolik (disebut juga rem cakram) biasanya menggunakan media cakram besi untuk melakukan pengereman,

Rem ini memiliki pipa hidrolik yang diisi minyak rem untuk membantu mengerem. Pada setiap ujung pipa terdapat dua piston, yaitu piston pedal dan piston cakram.

Piston pedal terletak didekat pedal rem, sedangkan piston cakram berfungsi untuk menghentikan laju cakram, sehingga pengereman dapat dilakukan.

3. Pompa Hidrolik

Pompa hidrolik merupakan alat yang sering dijumpai untuk mengangkat benda-benda berat. Prinsip kerja pompa hidrolik adalah mengubah energi mekanik menjadi tenaga hidrolik dengan memanfaatkan fluida.

Sebuah sistem hidrolik tidak dapat dijalankan tanpa adanya sebuah pompa hidrolik. Pompa hidrolik menjadi komponen penting dalam sistem hidrolik.

Fungsi pompa hidrolik untuk mengubah mengubah energi mekanik menjadi tenaga hidrolik untuk menjalankan mesin hidrolik.

Demikian ulasan mengenai bunyi Hukum Pascal, prinsip penerapan, rumus, dan contoh soalnya. Semoga bermanfaat.

1. Tekanan pada Zat Cair Tekanan pada Zat Cair – Tekanan pada zat cair untuk tingkat Fisika SMP kelas 8 dibagi dalam beberapa pokok pembahasan yaitu : Tekanan Hidrostatis, Hukum pascal, Bejana Berhubungan dan Gaya Archimedes. Pada kesempatan ini kita akan membahas dari keempat komponen tersebut secara umum. 1. Tekanan Hidrostatis Tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang diam. Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka). Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan dengan : P = p g h Keterangan: P = tekanan (Pa atau N/m2)) p = massa jenis zat cair (kg/m3) g = perepatan gravitasi bumi (m/s2 atau N/kg) h = kedalaman (m)Contoh Soal: Suatu kolam yang dalamnya 2 meter diisi penuh air (pair = 1000 kg/m3). Jika percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s2, berapa tekanan hidrostatis suatu titik yang terletak 20 cm dari dasar kolam? Penyelesaian : p = 1000 kg/m3 g = 10 m/s2 h = (2 – 0,2) m = 1,8 m Maka, P = p g h = 1000. 10. 1,8 = 18.000 Pa 2. Hukum Pascal
2. Ketika pengisap kecil kamu dorong maka pengisap tersebut diberikan gaya sebesar F1 terhadap luas bidang A1, akibatnya timbul tekanan sebesar p1. Menurut Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke segala arah dengan sama rata sehingga tekanan akan diteruskan ke pengisap besar dengan sama besar. Dengan demikian, pada pengisap yang besar pun terjadi tekanan yang besarnya sama dengan p1. Tekanan ini menimbulkan gaya pada luas bidang tekan pengisap kedua (A2) sebesar F2 sehingga kamu dapat menuliskan persamaan sebagai berikut. Jadi, gaya yang ditimbulkan pada pengisap besar adalah: Dari Persamaan , dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan efek gaya yang besar dari gaya yang kecil, maka luas penampangnya harus diperbesar. Inilah prinsip kerja sederhana dari alat teknik pengangkat mobil yang disebut pompa hidrolik. Soal No. 11 Empat buah benda dengan bentuk yang berbeda diletakkan di atas lantai. Tekanan paling kecil yang dialami lantai diakibatkan oleh benda nomor....
3. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 (Sumber soal : Try Out Online Tekanan SMP - Fisika Study Center) Pembahasan Dari rumus tekanan: P = F/A Untuk memperoleh tekanan yang kecil, luas bidang tekan harus diperbesar. Luas paling besar adalah benda nomor (2) inisi Tekanan Tekanan merupakan suatu ukuran yang terdiri dari besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda untuk setiap satu satuan luas permukaan bidang tekan. Tekanan dapat dinotasikan sebagai simbolp (pressure). Satuan tekanan yang lain adalah pascal (Pa) dan bar. Tekanan pada Zat Padat tekanan pada suatu zat padat dapat dinyatakan sebagai gaya per satuan luas penampang. Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan sebagai berikut. dengan: p = f/a p = tekanan (N/m2) F = gaya (N) A = luas bidang tekan (m2) Contoh soal Sebuah truk mempunyaii delapan roda berisi 2,5 ton muatan dan akan melintasi jembatan. luas permukaan bidang sentuh roda dengan permukaan jalan seluruhnya adalah 400 cm2. Berapakah tekanan yang dialami setiap ban? Penyelesaian: Diketahui: m = 2,5 ton = 2500 kg A = 400 cm2 = 4 x 10″2 m2 g = 10 m/s2 Ditanyakan: p =….? p = f/a =m.g/A = 2500×10 0,04 = 625.000 N/m2 Tekanan seluruh ban adalah 625.000 N/m2 atau 625.000 Pa. Dengan demikian, tekanan untuk setiap ban adalah: I/8 x p = 1/8 x 625000 = 78.125 Pa. Tekanan pada Zat Cair
4. Tekanan pada zat cair sering disebut juga dengan tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis ini tergantung pada suatu tingkatan kedalaman dan berat jenis pada zat cair. Tekanan pada zat cair mengarah ke segala arah. Rumus tekanan hidrostatis sebagai berikut. Ph = p.g.h dengan: ph = tekanan hidrostatis zat cair (N/m2) p = massa jenis (kg/m3) g = percepatan gravitasi (m/s2) h = kedalaman dari permukaan (m) Contoh Soal Seorang anak menyelam di kedalaman 100 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi adalah 9,8 m/s2 maka berapakah tekanan hidrostatis yang dialami anak tersebut? Penyelesaian: Diketahui: h = 100 m p = 1000 k g/m3 g = 9,8 m/s2 Ditanyakan: ph -….? Jawab: ph = p . g . h = 1000 . 9,8 . 100 = 9,8 x 105 N/m2 Tekanan pada Zat Gas Gas-gas yang ada di dalam ruangan yang tertutup akan mengeluarkan udar dan menekan ke segala arah dengan sama besar. Tekanan gas pada ruang tertutup bisa diukur dengan menggunakan 2 alat yang berbeda yang masing-masing namanya seperti manometer terbuka dan manometer tertutup. Tekanan gas dalam ruang terbuka dapat diukur dengan menggunakan barometer. Manomemeter terbuka ini terdiri dari tabung pipa kapiler yang bentuknya seperti huruf U yang terhubung dengan tabung gas. Besar tekanan udara yang terbaca pada suatu sisi pipa yang terbuka sama dengan tekanan gas dalam suatu tabung. Perhatikan diagram manometer terbuka berikut ini. Hukum Pascal Hukum Pascal adalah hukum yang menerangkan tentang suatu sifat tekanan pada zat cair. Hukum Pascal menyatakan bahwa: “Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar.” dengan: F1 = gaya pada penampang A1(N) F2 = gaya pada penampang A2(N) A1= luas penampang 1 (m2) A2 = luas penampang 2 (m2)
5. Peralatan yang menggunakan prinsip hukum Pascal, antara lain seperti rem hidrolik, pompa hidrolik, dan dongkrak hidrolik. Contoh Soal Sebuah beban akan diangkat dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Massa beban 64 ton diletakkan di atas penampang A seluas 0,5 m2. Berapakah gaya yang harus diberikan pada penampang B (luasnya 11/88 kali penampang A) agar beban dapat terangkat? Penyelesaian: Diketahui: A1= 0,5 m2 A2= 1/8 A1 g = 10 m/s2 Fi = w = m . g = 64000 kg x 10 = 640.000 N Ditanyakan: F2 = ….? Jawab: f1/f2 = f2/A2 640000/A1 = F2/1/8 A1 F2 = 1/8 x 640000 = 80.000 N Hukum Bejana Berhubungan Dalam suatu Hukum bejana berhubungan menyatakan bahwa: “apabila bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama, maka pada keadaan kesetimbangan permukaan zat cair dalam bejana berada dalam satu bidang datar.” Hukum ini tidak berlaku pada suatu bejana yang berisi kan cairan tak sejenis dan pipa kapiler. Secara matematis, hukum bejana berhubungan dirumuskan sebagai berikut. P, = P2 P1. g.h1=p2.g.h2 dengan: p1 = tekanan zat cair 1 (Nnr2) p2 = massa jenis zat cair 2 (kgnr3) p2 = tekanan zat cair 2 (Nnr2) h1= tinggi permukaan zat cair 1 (m) P1 = massa jenis zat cair 1 (kgnr3) h2 = tinggi permukaan zat cair 2 (m) Contoh Soal Ke dalam kaki 1 pipa U dimasukkan cairan setinggi 32 cm dan ke dalam kaki 2 dimasukkan raksa dengan massa jenis 13,6 gr/cm3. Ketinggian bidang batas adalah 1,4 cm. Berapakah massa jenis cairan tersebut? Penyelesaian: Diketahui: 32 cm h2 = 1,4 cm p2 = 13,6 gr/cm3 Ditanyakan: p1 = ….? Jawab: pt . g . h1 = p2g.h2 p1.10. 32 = 13,6 . 10 .1,4 pl = 0,595 gr/cm3 Hukum Archimedes Hukum Archimedes hanya berlaku pada zat yang dinamakan fluida. Zat yang termasuk dalam fluida adalah zat cair dan gas. “Benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya itu sebanding dengan berat zat cair yang
6. dipindahkan.” Dalam hukum Archimedes ternyata bisa diterapkan dalam kehidupan sehari-hari kita antara lain sebagai berikut. 1. Hidrometer, yaitu alat untuk mengukur massa jenis relatif zat cair terhadap air. 2. Jembatan ponton, yakni jembatan yang menggunakan drum-drum kosong berisi udara. 3. Kapal laut dan kapal seiam. 4. Galangan kapal, yakni alat untuk mengangkat kapal laut ke permukaan air. 5. Balon udara.