Hukum Pascal – Pengertian, Rumus, Contoh Soal dan Penerapannya

Pohonilmu.com - Apakah sobat pohonilmu pernah pergi atau kebetulan lewat di tempat cuci kendaraan,terutama mobil?.Mobil diangkat dengan alat yang disebut Pompa Hidrolik dan petugas mencuci di bagian bawah mobil.

Hebatnya pompa tersebut dapat mengangkat mobil yang sangat berat padahal di dalam pompa tersebut hanya berisi udara ataupun hanya berupa minyak. Nah, bagaimana penjelasan ilmiahnya? Ternyata sistem hidrolik yang diaplikasikan dalam pompa tersebut merupakan penerapan dari hukum Pascal.

Pada artikel ini kita akan membahas mengenai hukum Pascal, rumus, dan bagaimana contoh penerapan hukum Pascal. 

Bunyi Hukum Pascal

Hukum pascal menyatakan bahwa "Jika sebuah cairan tertutup di dalam sebuah wadah yang tidak dapat ditembus oleh cairan tersebut, maka tekanan yang diberikan pada cairan tersebut akan merambat dengan sama kuatnya di seluruh bagian dari cairan tersebut.

Rumus Hukum Pascal

Contoh Soal Hukum Pascal

Contoh Soal 1

Pada pompa hidrolik terdapat dua luas penampang yang berbeda yaitu luas penampang kecil atau A1 dan luas penampang besar atau A2.

Jika luas penampang kecil A1 sebesar 1cm2 akan diberi gaya yang kecil F1 sebesar 10 N sehingga menghasilkan tekanan P sebesar 10 Newton per cm persegi dengan luas penampang besar 100 cm2.

Pertanyaan: Berapa besar tekanan (F2) yang mampu dihasilkan pada luas penampang besar?

Penyelesaian

Diketahui: 

A1 = 1 cm2

F1 = 10 N

P1 = 10 N/cm2

A2 = 100 cm2

F2 = …?

Pembahasan:

Tekanan P dengan 10 Newton per sentimeter persegi akan diteruskan menuju luas penampang besar A2 misalnya 100 cm persegi, sehingga besar F2 adalah F1 dikali A2 dibagi A1 atau 10 N dikali 100 cm persegi dibagi satu cm persegi maka didapatkan hasil 1000 N. 

Berdasarkan contoh tersebut dapat dilihat bahwa dengan memberikan gaya 10 N pada luas penampang kecil mampu menghasilkan gaya 1000 N pada luas penampang besar.

Contoh Soal 2

Sebuah pompa hidrolik memiliki luas penampang kecil sebesar 0,2 m2 dan penampang besar 0,8 m2. Apabila pada penampang besar diberikan beban sebesar 500 N, berapakah gaya minimal yang harus diberikan pada penampang kecil agar beban tersebut dapat terangkat?

Penyelesaian

Diketahui: 

A1 = 0,2 m2

A2 = 0,8 m2

F2 = 500 N

F1 = …?

Dalam hukum Pascal  F1/A1 = F2/A2 

Jadi gaya minimal yang diberikan adalah sebesar 125 N.

Alat yang Prinsip Kerjanya Berdasarkan Hukum Pascal

Contoh penerapan hukum Pascal dapat kita lihat dari alat yang membantu kehidupan sehari-hari manusia diantaranya dongkrak hidrolik, pompa hidrolik, dan rem hidrolik. Bagaimana aplikasi hukum pascal pada alat-alat tersebut? Berikut ulasan singkatnya:

Dongkrak Hidrolik

Dongkrak hidrolik dipakai untuk mengangkat beban berat dengan gaya kecil yang diberikan. Pada dongkrak hidrolik terdapat 2 tabung yang memiliki ukuran berbeda, satu tabung berdiameter besar dan satunya berdiameter kecil, yang kemudian tabung tersebut diisi dengan air. Lalu, setiap tabung juga dilengkapi dengan penghisap. Gaya atau tekanan yang diberikan pada penghisap kecil nantinya akan diteruskan ke penghisap besar sehingga terciptalah gaya angkat ke atas yang jauh lebih besar. 

Berdasarkan prinsip inilah dongkrak hidrolik tersebut mampu mengangkat beban berat, terutama dalam menahan mobil ketika hendak mengganti ban.

Alat Pengangkat Mobil (Pompa Hidrolik)

Alat ini sering disebut alat pengangkat mobil atau pompa hidrolik, bagaimana prinsip kerja alat ini? 

Jadi prinsip kerja pada alat ini memakai udara yang mempunyai tekanan tinggi, kemudian dimasukan ke salah satu dari dua keran terdapat pada alat tersebut. Udara akan dimampatkan dalam suatu ruangan hingga menghasilkan tekanan yang besar. Tekanan besar tersebut lalu diteruskan oleh minyak ke penghisap yang memiliki ukuran lebih besar. Tekanan tersebutlah yang akan menghasilkan gaya angkat yang sangat besar sehingga bisa digunakan untuk mengangkat mobil.

Rem Hidrolik

Rem hidrolik bisa kita temukan di sepeda. Bagian pada rem hidrolik terdapat pada pedal rem, silinder master, sepatu jepit, dan minyak rem. Bagaimana prinsip hukum pascal pada alat rem hidrolik?

Saat rem ditekan, maka tekanan yang diberikan akan diteruskan oleh minyak rem ke arah sepatu sepit melalui silinder rem. Terdapat 4 buah silinder rem, yaitu di bagian di depan dan dua lainnya di bagian belakang.

Sementara itu pada sepatu jepit, akan dihasilkan gaya gesek yang sangat besar, sehingga dapat menghentikan putaran dari roda sepeda. Hal ini karena luas penghisap silinder rem yang memiliki ukuran jauh lebih besar dibandingkan luas ukuran penghisap silinder master.

Sekian informasi dari artikel Hukum Pascal – Pengertian, Rumus, Contoh Soal dan Penerapannya. Semoga sobat pohonilmu.com dapat memahami isi dari artikel tersebut.