Rumus hukum pascal, beserta pengertian, cara menghitung, dan contoh soal

Contoh soal dan cara mengerjakan rumus hukum pascal.

foto: freepik.com

1. Sebuah wadah berisi minyak dengan luas penampang permukaan 50 cm^2. Jika tekanan 10 N diberikan ke atas minyak tersebut, berapa tekanan yang dihasilkan pada permukaan minyak?

Jawaban: 

Menggunakan Hukum Pascal, tekanan yang dihasilkan pada permukaan minyak adalah tekanan yang diberikan (10 N) dibagi dengan luas penampang permukaan (50 cm² = 0,005 m²):

P = F/A

P = 10 N / 0,005 m² = 2000 Pa (Pascal)

2. Sebuah kolam berisi air dengan kedalaman 2 meter. Berapa tekanan yang dihasilkan pada dasar kolam akibat tekanan air?

Jawaban: 

Tekanan pada dasar kolam disebabkan oleh berat kolom air di atasnya. 

Tekanan ini akan bergantung pada kedalaman air dan berat jenis air (ρ = 1000 kg/m^3). Gunakan rumus tekanan hidrostatik:

P = ρ x g x h

P = 1000 kg/m^3 x 9.8 m/s² x 2 m = 19600 Pa (Pascal)

3. Jika sebuah tekanan 3000 Pa diberikan pada cairan dalam suatu wadah, dan wadah tersebut mengandung dua zat cair yang terhubung, bagaimana tekanan tersebut akan merambat dalam wadah tersebut?

Jawaban: 

Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan dalam fluida akan merambat dengan cara yang seragam dalam semua arah. 

Jadi, tekanan 3000 Pa akan merambat ke seluruh cairan dalam wadah tanpa perubahan.

4. Sebuah sistem hidrolik memiliki silinder besar dengan luas penampang 0,04 m² dan silinder kecil dengan luas penampang 0,002 m². Jika sebuah gaya 500 N diberikan pada silinder kecil, berapa gaya yang dihasilkan oleh silinder besar?

Jawaban: 

Dengan menggunakan Hukum Pascal, kamu bisa hitung gaya yang dihasilkan oleh silinder besar. Tekanan yang dihasilkan pada silinder kecil adalah:

P_kecil = F/A_kecil

P_kecil = 500 N / 0,002 m² = 250,000 Pa

Tekanan ini juga akan berlaku pada silinder besar, dan bisa hitung gaya yang dihasilkan oleh silinder besar:

P_besar = F/A_besar

F_besar = P_besar x A_besar

F_besar = 250,000 Pa x 0,04 m² = 10,000 N

Jadi, silinder besar akan menghasilkan gaya sebesar 10,000 N.

5. Sebuah kereta dorong memiliki dua ban yang memiliki luas penampang permukaan masing-masing 0,02 m². Jika tekanan pada ban pertama adalah 2000 Pa, berapa tekanan yang dihasilkan pada ban kedua?

Jawaban: 

Menggunakan Hukum Pascal, tekanan yang dihasilkan pada ban kedua akan sama dengan tekanan pada ban pertama, karena tekanan akan merambat seragam dalam semua arah dalam fluida. 

Jadi, tekanan pada ban kedua juga adalah 2000 Pa.

6. Sebuah tabung hidrolik memiliki dua silinder yang terhubung. Silinder pertama memiliki diameter 10 cm, sedangkan silinder kedua memiliki diameter 5 cm. Tekanan di silinder pertama adalah 2000 Pa. Berapa tekanan di silinder kedua?

Jawaban:

Menggunakan Hukum Pascal (P1 / A1 = P2 / A2), nah kamu bisa menghitung tekanan di silinder kedua:

A1 = (π x r1²) = π x (0.05 m)² = π x 0.0025 m²

A2 = (π x r2²) = π x (0.025 m)² = π x 0.000625 m²

Kemudian, kita bisa menggunakan Hukum Pascal:

P1 / (π x 0.0025 m²) = P2 / (π x 0.000625 m²)

2000 Pa / (π x 0.0025 m²) = P2 / (π x 0.000625 m²)

P2 = (2000 Pa / (π x 0.0025 m²)) x (π x 0.000625 m²)

P2 ≈ 50,000 Pa