Hai guys, rumushitung ada artikel lagi nih, artikel kali ini membahas mengenai rumus Hukum Pascal, Definisi, dan Contoh Soal. Berikut adalah pembahasannya.
RumusHitung – Perhatikan gambar di bawah ini. Kolom tersebut diisi air, dan sebuah piston telah menyumbat ujung masing-masing kolom A dan B. Jika piston A ditekan, menurut kalian apa yang akan terjadi pada piston B? Piston B akan naik. Kami baru saja menerapkan hukum Pascal pada tekanan fluida kami. Mari kita pelajari apa itu hukum Pascal.
Apa itu Hukum Pascal?
Hukum Pascal berbunyi :
“Tekanan statis eksternal diterapkan pada cairan terbatas didistribusikan atau ditransmisikan secara merata ke seluruh cairan ke segala arah.”
Tekanan statis bekerja pada sudut kanan ke setiap permukaan yang bersentuhan dengan fluida. Pascal juga menemukan bahwa tekanan pada suatu titik untuk fluida statis akan sama di semua bidang yang melewati titik tersebut dalam fluida tersebut. Hukum Pascal juga dikenal sebagai prinsip Pascal atau prinsip transmisi tekanan fluida. Pada tahun 1653, hukum Pascal dikemukakan oleh matematikawan Prancis Blaise Pascal.
Rumus Hukum Pascal
Berikut ini adalah rumus dari hukum Pascal :
F = P . A
Keterangan :
F = gaya
P = tekanan
A = luas penampang
Dari gambar di atas, menggunakan persamaan Hukum Pascal yang dirumuskan :
P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2
Contoh Hukum Pascal
Mari kita pahami prinsip kerja hukum Pascal dengan sebuah contoh.
Contoh 1 : Tekanan 2000 Pa ditransmisikan ke seluruh kolom cairan karena gaya yang diterapkan pada piston. Jika piston memiliki luas 0,1 m2, berapa gaya yang dihasilkan?
Pembahasan :
Ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus Hukum Pascal.
F = P . A
F = 2000 . 0,1 = 200 N
Jadi, gaya yang dihasilkan adalah 200 N.
Contoh 2 : Sebuah pengungkit hydrolik dipakai untuk mengangkat sebuah mobil sebesar 1 ton. Jika rasio perbandingan antara luas penampang adalah 1 : 200, maka gaya minimal yang bekerja pada pengungkit sebesar . . . .
Pembahasan :
A1 : A2 = 1 : 200
m = 1 ton = 1000 kg
F2 = W = m . g
F = 1000 . 10 = 10.000 N
F1 / A1 = F2 / A2
F1 / 1 = 10.000 / 200
F1 = 50 N
Jadi, gaya yang bekerja pada pengungkit hydrolik sebesar 50 N.
Aplikasi Hukum Pascal
- Lift Hidrolik : Gambar yang Anda lihat di awal artikel ini adalah diagram garis sederhana dari lift hidrolik. Inilah prinsip kerja dari hydraulic lift. Ia bekerja berdasarkan prinsip transmisi tekanan yang sama di seluruh cairan (Hukum Pascal).
- Konstruksinya sedemikian rupa sehingga silinder sempit (dalam hal ini A) terhubung ke silinder yang lebih luas (dalam hal ini B). Mereka dilengkapi dengan piston kedap udara di kedua ujungnya. Bagian dalam silinder diisi dengan cairan yang tidak dapat dimampatkan.
- Tekanan yang diberikan pada piston A ditransmisikan secara merata ke piston B tanpa mengurangi penggunaan fluida yang tidak dapat dimampatkan. Dengan demikian, piston B efektif berfungsi sebagai platform untuk mengangkat benda berat seperti mesin atau kendaraan besar. Beberapa aplikasi lainnya termasuk dongkrak hidrolik dan tekan hidrolik, dan amplifikasi paksa digunakan dalam sistem pengereman sebagian besar mobil.
Turunan Hukum Pascal
Pertimbangkan segitiga prismatik siku-siku sewenang-wenang dalam cairan rho. Karena elemen prismatik sangat kecil, setiap titik dianggap berada pada kedalaman yang sama dengan permukaan cairan. Oleh karena itu, T juga sama di semua titik ini.
Pertimbangkan segitiga prismatik siku-siku sewenang-wenang dalam cairan rho. Karena elemen prismatik sangat kecil, setiap titik dianggap berada pada kedalaman yang sama dengan permukaan cairan. Oleh karena itu, efek gravitasi juga sama di semua titik ini.
Misalkan ad, bd, dan cd masing-masing adalah luas sisi ABFE, ABDC, dan CDFE.
Biarkan P1, P2, dan P3 menjadi tekanan pada permukaan ABFE, ABDC, dan CDFE.
Tekanan memberikan gaya yang normal pada permukaan. Misalkan P1 memberikan gaya F1 pada permukaan ABFE, P2 memberikan gaya F2 pada permukaan ABDC, dan P3 memberikan gaya F3 pada permukaan CDFE.
Oleh karena itu, Gaya F1, F2, dan F3 diberikan sebagai :
F1 = P1 × luas ABFE = P1 ad
F2 = P2 × luas ABDC = P2 bd
F3 = P3 × luas CDFE = P3 cd
Sin θ = b/a
Cos θ = c/a
Gaya total pada prisma akan menjadi nol karena prisma berada dalam kesetimbangan.
F1 sin θ = F2
F1 cos θ = F3
P1 = ad . b/a = P2 bd …… (1)
P1 = ad . c/a = P3 cd ……. (2)
Dari persamaan 1 dan 2,
P1 = P2 dan P1 = P3
P1 = P2 = P3
Baca juga : Hukum Ohm Beserta Rumusnya
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa itu Hukum Pascal?
Menurut Hukum Pascal menyatakan bahwa, “Tekanan statis eksternal yang diterapkan pada cairan terbatas didistribusikan atau ditransmisikan secara merata ke seluruh cairan ke segala arah.”
Apa penerapan Hukum Pascal?
Pengangkatan hidrolik bekerja berdasarkan prinsip Hukum Pascal.
Apakah Hukum Pascal berlaku untuk gas?
Hukum Pascal berlaku untuk gas. Prinsip Pascal juga dikenal sebagai prinsip transmisi tekanan fluida (yaitu air atau gas).
Siapa yang menyatakan Hukum Pascal?
Matematikawan Prancis Blaise Pascal menyatakan hukum Pascal pada tahun 1653.
Apa prinsip Hukum Pascal?
Hukum Pascal mengatakan bahwa tekanan yang diberikan pada fluida tertutup akan diteruskan tanpa perubahan besarnya ke setiap titik fluida dan dinding wadah. Tekanan pada setiap titik dalam fluida adalah sama ke segala arah.