Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang rumus hukum pascal beserta rumus dan analisa serta beberapa contoh soal hukum pascal. untuk lebih jelasnya simak penjelasan dibawah ini
Pengertian Hukum Pascal
Hukum Pascal yaitu hukum yang menyatakan bahwa tekanan pada zat cair di dalam sebuah ruang tertutup akan diteruskan ke semua arah dengan sama besar dan sama rata. Yang memiliki arti bahwa tekanan yang menekan wadah besarnya sama di segala tempat.
Hukum Pascal ditemukan oleh seorang ilmuwan fisika asal Prancis bernama Blaise Pascal. Hukum ini diberi nama sesuai dengan namanya untuk memberi penghormatan pada dirinya.
Bunyi Hukum Pascal
“Tekanan yang diberikan zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar“
Rumus Hukum Pascal
ΔP = ρg(Δh)
Keterangan Rumus
- ΔP yaitu tekanan hidrostatik (dalam satuan pascal atau “Pa”), atau perbedaan tekanan pada 2 titik dalam sekat yang berisi zat cair, karena perbedaan berat antara keduanya;
- ρ yaitu massa jenis zat cair (dalam kilogram per meter kubik)
- g yaitu percepatan karena gravitasi (umumnya memakai percepatan ketinggian dari permukaan laut akibat gravitasi bumi, dalam satuan meter per detik pangkat 2)
- Δh yaitu ketinggian zat cair di atas titik pengukuran (dalam satuan meter), atau perbedaan ketinggian antara 2 titik pada kolom yang berisi zat cair.
Jika yang diketahui adalah jari-jari atau diameter, maka rumus hukum pascal berubah menjadi:
F1/A1 = F2/A2 maka F1 = A1/A2 x F2 atau F1 = (D1/D2)2 x F2
Keterangan:
F1 adalah gaya pada penampang 1 (newton)
F2 adalah gaya pada penampang 2 (newton)
A1 adalah luas penampang 1 (m2)
A2 adalah luas penampang 2 (m2)
R1 adalah jari-jari pada penampang 1 (m)
R2 adalah jari-jari pada penampang 2 (m)
D1 adalah diameter pada penampang 1 (m)
D2 adalah diameter pada penampang 2 (m)
Penerapan Hukum Pascal
Hukum Pascal telah banyak diterapkan untuk memudahkan pekerjaan manusia.
A. Pada Pengungkit Hidrolik
Salah satu contoh yang sederhana yaitu pengungkit hidrolik. Pada pengungkit hidrolik, sedikit gaya masuk yang diberikan dan dipakai untuk menghasilkan gaya keluar yang lebih besar dengan cara membuat luasan piston bagian luar lebih besar daripada luasan piston bagian dalam.
Dengan cara ini, keuntungan mekanis yang dihasilkan akan berlipat ganda tergantung rasio perbedaan luasan piston. Sebagai contoh, jika luasan piston luar 20 kali lebih besar daripada piston bagian dalam, maka gaya yang keluar dikalikan dengan faktor 20, sehingga jika gaya yang diberikan setara dengan 100 kg, maka bisa mengangkat mobil hingga seberat 2000 kg atau 2 ton.
B. Pada Pompa Sepeda
Ada 2 jenis pompa sepeda yaitu pompa sepeda biasa dan pompa sepeda hidrolik
Akan lebih mudah memompa ban sepeda dengan menggunakan pompa hidrolik karena hanya membutuhkan sedikit tenaga akibat penerapan hukum pascal.
Baca juga : Rumus Tekanan Hidrostatis Beserta Pengertian Dan Contoh Soal
C. Mesin Pengepres Kapas (Kempa)
Selain dongkrak hidrolink, pompa, penerapan hukum pascal juga adadi mesin pengepres kapas (kempa) untuk mendapatkan ukuran yang cocok disimpan dan disebarluaskan. Cara kerjanya yaitu gaya tekan yang didapatkan oleh pompa yang menekan penghisap kecil, hingga penghisap besar bergerak ke atas dan mendorong kapas, hingga kabas akan mampat.
Contoh Soal Hukum Pascal
Contoh Soal 1
Sebuah pengungkit hidrolik dipakai untuk mengangkat mobil. Udara bertekanan tinggi dipakai untuk menekan piston kecil yang mempunyai jari-jari 5 cm. Takanan yang diterima kemudian diteruskan oleh cairan didalam sistem tertutup ke piston besar yang memiliki jari-jari 15 cm. Berapa besar gaya yang harus diberikan udara bertekan tinggi untuk mengangkat mobil yang mempunyai berat sebesar 13.300 N? Berapa tekanan yang dihasilkan oleh udara bertekanan tinggi tersebut?
Pembahasan:
Dengan menggunakan rumus hukum Pascal F2/A2 = F1A1 dapat dicari nilai gaya yang diperlukan:
f1 = (A1/A2)F2
Sehingga didapat:
Kemudian, banyaknya tekanan udara yang dibutuhkan sebesar:
Besarnya tekanan yang diperlukan, hampir dua kali besar tekanan atmosfer.
Baca juga : Rumus Tekanan Hidrostatis Beserta Pengertian Dan Contoh Soal
Contoh Soal 2
Sebuah pengungkit hidrolik mempunyai piston masuk (utama) dengan diameter 1 cm dan silinder luar berdiameter 6 cm. Tentukan gaya yang dikeluarkan silinder luar saat diberikan gaya sebesar 10 N pada silinder masuk. Jika piston masuk bergerak sejauh 4 cm, seberapa jauh piston luar bergerak?
Pembahasan:
Dengan menggunakan rumus hukum Pascal F2/A2 = F1A1 dapat dicari nilai gaya yang dihasilkan:
F2 = (A1/A2)F1
Didapat besar gaya yang dihasilkan sebesar:
Lalu, didapat jarak gerakan piston luar sebesar:
Jadi dapat disimpulkan bahwa piston luar bergerak sejauh 1/36 dibandingkan piston masuk.
Demikianlah penjelasan tentang artikel ini, semoga bermanfaat
Artikel Terkait :