Hukum Pascal Meliputi Rumus, Bunyi Hukum, Gambar, dan Contoh Soal

Posted on

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.

pascal
pascal

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
rumus hukum pascal

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.

contoh hukum pascal
contoh hukum pascal

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

contoh penerapan hukum pascal
contoh penerapan hukum pascal

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)

mesin pengepres kapas
mesin pengepres kapas

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 :


Baca Juga :