Contoh soal hukum Pascal dan pembahasan

Postingan ini membahas contoh soal hukum Pascal dan pembahasannya atau penyelesaiannya. Lalu apa itu hukum Pascal ?. Hukum Pascal menyatakan jika suatu zat cair dikenakan tekanan maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dari hukum Pascal adalah dengan memberi gaya yang kecil akan dihasilkan gaya yang lebih besar. Alat-alat bantu manusia yang menggunakan prinsip hukum Pascal adalah dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, mesin hidrolik, pengangkat mobil, mesin penggerak hidrolik, dan rem hidrolik pada mobil. Secara matematis, rumus hukum Pascal sebagai berikut.

Keterangan:

• F₁ = gaya yang dikerjakan pada pengisap 1 (N)
• F₂ = gaya yang dikerjakan pada pengisap 2 (N)
• A₁ = luas pengisap 1 (m²)
• A₂ = luas pengisap 2 (m²)

Contoh soal hukum Pascal

Contoh soal 1

Luas penampang dongkrak hidrolik adalah A₁ = 0,04 m² dan A₂ = 0,10 m². Jika gaya masukan F₁ = 5 N maka keluaran gaya maksimum adalah…
A. 15 N
B. 12,5 N
C. 10 N
D. 7,5 N
E. 15 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita gunakan hukum Pascal sebagai berikut:

→

F1

A1

=

F2

A2

→

5 N

0,04 m2

=

F2

0,1 m2

→ F2 =

5 N x 0,1 m2

0,04 m2

= 12,5 N

Jadi soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal 2

Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 2 cm dan jari-jari penampang besar adalah 25 cm. Gaya yang harus diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat mobil bermassa 2000 kg adalah…
A. 128 N
B. 225 N
C. 450 N
D. 625 N
E. 800 N

Pembahasan / penyelesaian

Pada soal ini diketahui:

• r1 = 2 cm
• r2 = 25 cm
• m₂ = 2000 kg
• A1 = π r12 = π (2 cm)2 = 4π cm2
• A2 = π r22 = π (25 cm)2 = 625π cm2
• F2 = m2 . g = 2000 . 10 = 20.000 N

Jadi gaya yang harus diberikan pada penampang kecil F₁ adalah:

→

F1

A1

=

F2

A2

→

F1

4π cm2

=

20.000 N

625π cm2

→ F1 =

20.000 N x 4 cm2

625 cm2

= 128 N

Jadi soal ini jawabannya A.

---

Contoh soal 3

Diketahui gaya pada penghisap kecil dongkrak hidrolik 5 N dapat mengangkat beban dengan berat 600 N yang terdapat pada penghisap besar. Jika luas penampang penghisap kecil 4 cm² maka luas penampang penghisap besar adalah…
A. 4 cm²
B. 20 cm²
C. 140 cm²
D. 160 cm²
E. 480 cm²

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

• F1 = 5 N
• F2 = 600 N
• A1 = 4 cm2

Maka luas penampang penghisap besar dihitung dengan rumus dibawah ini.

→

F1

A1

=

F2

A2

→

5 N

4 cm2

=

600 N

A2

→ A2 =

600 N x 4 cm2

5 N

= 480 cm2

Jawaban soal ini E.

---

Contoh soal 4

Sebuah benda seberat 16.000 N ditempatkan pada penampang A2 seperti gambar dibawah ini.

Agar benda tersebut terangkat maka diperlukan gaya sebesar…
A. 400 N
B. 200 N
C. 100 N
D. 80 N
E. 50 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Untuk menjawab soal ini kita menggunakan rumus hukum Pascal sebagai berikut:

→

F1

A1

=

F2

A2

→

F

50 cm2

=

16.000 N

4000 cm2

→ F = 4 x 50 N = 200 N

Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal 5

Alat pengangkat mobil yang memiliki luas pengisap masing-masing sebesar 0,1 m2 dan 4 x 10-4 m2 digunakan untuk mengangkat mobil seberat 2 . 104 N. Besar gaya yang harus diberikan pada pengisap kecil adalah…
A. 100 N
B. 80 N
C. 20 N
D. 8 N
E. 2 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Soal ini dijawab dengan cara sebagai berikut:

→

F

4 x 10-4

=

2 x 104

0,1

→ F =

2 x 104 x 4 x 10-4

0,1

→ F = 80 N

Soal ini jawabannya B.

---

Contoh soal 6

Perbandingan diameter pipa kecil dan pipa besar dari sebuah alat berdasarkan prinsip Pascal adalah 1 : 25. Jika alat tersebut digunakan untuk mengangkat bebat seberat 12.000 N maka besar gaya yang harus diberikan adalah…
A. 40 N
B. 80 N
C. 180 N
D. 320 N
E. 480 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui

• A₁ : A₂ = 1 : 25
• F₂ = 12.000 N

Maka untuk mencari F₁ kita gunakan cara sebagai berikut:

→

A1

A2

=

F1

F2

→

1

25

=

F1

12.000

→ F1 =

1

25

x 12.000 N = 480 N

Jadi soal ini jawabannya E.