Pernah mampir ke tempat cuci mobil? Pernahkah kamu bertanya alat apa yang digunakan untuk mengangkat mobil-mobil disana? Maklum, massa mobil cukup berat bahkan melebihi 1 ton, tetapi alat tersebut bisa mengangkat mobil dengan mudah. Ternyata hal ini berkaitan dengan hukum Pascal lho. Yuk, simak pengertian dan contoh soal hukum Pascal disini.

Apa itu Hukum Pascal?

Hukum pascal berbunyi: tekanan yang diberikan oleh cairan dalam ruang tertutup selalu diteruskan ke semua arah dengan sama besar. Hukum ini dicetuskan oleh ilmuwan Fisika bernama Blaise Pascal.

Penerapan hukum Pascal ini biasanya terdapat pada pompa hidrolik, rem hidrolik, mesin pressing kapas hingga tensimeter.

Kembali lagi pada pertanyaan di awal, alat apa yang digunakan untuk mengangkat mobil? Namanya adalah mesin hidrolik. Mesin hidrolik memanfaatkan konsep hukum Pascal untuk mengungkit mobil dengan gaya yang lebih kecil.

Itulah sebabnya, meskipun mobil memiliki massa yang berat, namun kamu tidak perlu mengerahkan tenaga yang besar untuk mengangkat mobil tersebut. Oke, mari simak rumus hukum Pascal berikut.

Rumus Hukum Pascal

Penjelasannya sebagai berikut.

P = tekanan (satuan Pa atau N/m^2)

F = gaya (satuan N)

A = luas penampang (satuan m^2)

F1 = gaya yang bekerja pada penampang 1

A1 = luas penampang 1

F2 = gaya yang bekerja pada penampang 2

A2 = luas penampang 2

Sekarang, coba jawab contoh soal hukum Pascal berikut menggunakan rumus tersebut.

Contoh Soal Hukum Pascal dan Pemecahannya

Contoh Soal Hukum Pascal 1

Luas penampang sebuah dongkrak hidrolik adalah A1 = 0,04 meter persegi dan A2 = 0,1 meter persegi. Jika gaya masukan F1 = 5 N maka keluaran gaya maksimal sebesar?

Pembahasan

Untuk mengerjakan soal ini maka kamu bisa menggunakan persamaan berikut.

F1 / A1 = F2 / A2

Sekarang, masukkan nilainya sehingga persamaannya menjadi:

5 / 0,04 = F2 / 0,1

Selanjutnya hitung secara teliti maka :

125 = F2 / 0,1

Kalikan silang sehingga:

F2 = 125 . 0,1

F2 = 12,5 N

Jadi, keluaran gaya maksimal adalah sebesar 12,5 Newton.

Contoh Soal Hukum Pascal 2

Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 2 cm dan jari-jari penampang besar adalah 25 cm. Untuk mengangkat mobil dengan massa 2.000 kg maka gaya yang harus bekerja pada penampang kecil sebesar?

Pembahasan

Untuk mengerjakan soal ini maka kamu bisa menggunakan rumus berikut.

F1 / A1 = F2 / A2

Tetapi sebelumnya coba tuliskan dulu elemen-elemen yang diketahui seperti berikut.

r1 = 2 cm

r2 = 25 cm

m = 2.000 kg

Selanjutnya, cari luas penampang kecil menggunakan cara berikut.

A1 = π . (r1)^2

Masukkan nilainya sehingga:

A1 = π. 2^2 = 4π cm^2

Lalu, gunakan cara yang sama untuk mencari luas penampang besar.

A2 = π. (r2)^2

A2 = π . 25^2 = 625π cm^2

Selanjutnya, cari gaya yang bekerja pada penampang besar.

F = m.g

F = 2.000 . 10 = 20.000 N

Maka, gaya yang harus bekerja pada penampang kecil adalah sebagai berikut.

F1 / A1 = F2 / A2

F1 / 4π = 20.000 / 625π

Hitung secara teliti maka hasilnya:

F1 = 20.000 . 4π / 625π = 128 N

Jadi, gaya yang harus bekerja pada penampang kecil adalah sebesar 128 N.

Contoh Soal Hukum Pascal 3

Sebuah beban seberat 16.000 N berada pada penampang besar yang memiliki luas (A2) = 4.000 cm^2. Apabila penampang kecil (A1) memiliki luas 50 cm^2 maka berapakah gaya yang harus bekerja pada penampang kecil?

Pembahasan

Seperti yang tertera di soal bahwa:
A1 = 50 cm^2

A2 = 4.000 cm^2

F2 = 16.000 N

Maka untuk mencari gaya yang harus bekerja pada penampang kecil (F1), kamu dapat menggunakan cara berikut.

F1 / A1 = F2 / A2

F1 / 50 = 16.000 / 4.000

Hitung secara teliti maka hasilnya:

F1 = 16.000 . 50 / 4.000 = 200 N

Jadi, gaya yang harus bekerja pada penampang kecil adalah sebesar 200 N. 

Nah, itulah pembahasan mengenai Hukum Pascal. Kamu sudah menyimak pengertian, rumus hingga contoh soal hukum Pascal. Gimana menurutmu, belajar hukum Pascal ternyata tidak sulit bukan? Selanjutnya, kamu bisa kerjakan contoh soal seputar Tekanan Hidrostatis ya!