Blogdope.com – Pengertian Hukum Pascal Lengkap dengan Rumus dan Contoh Soal. Pernahkah Anda mendengar tentang Hukum Pascal? Di dalam ilmu Fisika, Hukum Pascal menempati posisi sebagai salah satu hukum terpenting.
Misalnya dalam pembahasan tentang konsep fluida statis dan dinamis, terdapat rumus yang berkaitan dengan Hukum Pascal.
Artikel berikut membahas pengertian Hukum pascal lengkap dengan rumus dan contoh soal.
Jangan lupa untuk subscribe email ke blogdope.com agar Anda tidak ketinggalan update artikel terbaru yang bermanfaat.
Baca Juga : Biografi Blaise Pascal Penemu Mesin Hitung Pertama di Dunia
Pengertian Hukum Pascal Dilengkapi Rumus dan Contoh Soal yang Tepat
Hukum Pascal dicetuskan oleh seorang fisikawan berkebangsaan Perancis. Beliau bernama Blaise Pascal. Selain sebagai seorang fisikawan, Blaise Pascal juga berprofesi sebagai filsuf dan juga ilmuwan.
Simak riwayat hidup Blaise Pascal pada artikel Biografi Blaise Pascal.
Sekira tahun 1653, Pascal menulis dan menerbitkan sebuah risalah yang membahas tentang kesetimbangan cairan.
Di dalam risalah tersebut lengkap dicantumkan prinsip-prinsip fluida statis. Tentu saja, Pascal menulisnya setelah melakukan serangkaian percobaan.
Fluida statis adalah fluida yang tidak bergerak. Kesetimbangan statis pada fluida dapat tercapai pada sebuah kondisi di mana suatu fluida tidak mengalir.
Dengan demikian fluida dalam kesetimbangan statis memiliki gaya total setiap bagian fluida yang bernilai nol.
Misalnya, jika fluida statis berupa air maka disebut dengan istilah kesetimbangan hidrostatik.
Baca Juga :
Penjelasan Lengkap Konsep Fluida Statis dan Dinamis Dilengkapi Rumus dan Soal
Karena pemikiran Pascal ini telah terbukti secara eksperimental, maka sebutannya menjadi Hukum Pascal.
Perubahan tekanan pada fluida tertutup yang diamati oleh Pascal membuktikan proses transmisi tanpa batas seluruh fluida dan dinding wadahnya.
Secara prinsip, Pascal juga menyiratkan suatu tekanan total suatu fluida adalah jumlah tekanan dari berbagai sumber.
Lalu bagaimana bunyi Hukum Pascal selengkapnya?
Bunyi Hukum Pascal
Hukum Pascal berkaitan dengan fluida selengkapnya berbunyi sebagai berikut.
“Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata”.
Untuk lebih memperjelas Hukum Pascal, perhatikan contoh pembuktiannya berikut ini.
Gambar di atas adalah sebuah alat sederhana berbentuk bola yang berlubang. Di dalam bola tersebut diisikan fluida berupa air.
Pada saat tangkai pendorong kita tekan, maka air akan memancar keluar melalui lubang-lubang yang terdapat pada bola.
Air yang memancar keluar melalui lubang tersebut memiliki kecepatan yang sama.
Dengan demikian terbukti bahwa tekanan yang diberikan diteruskan oleh air ke segala arah sama rata.
Baca Juga : Pengertian dan Jenis Efek Doppler Lengkap dengan Rumus dan Contoh Soal
Penerapan Hukum Pascal dalam Kehidupan
Dalam kehidupan kita sehari-hari, banyak sekali contoh penerapan Hukum Pascal yang dapat kita temukan.
Misalnya digunakan dalam rem hidrolik, pompa hidrolik sepeda, dan juga dongkrak hidrolik.
Perhatikan gambar berikut.
Gambar tersebut merupakan ilustrasi contoh penerapan Hukum Pascal, dalam hal ini berupa rem hidrolik pada mobil.
Pada rem hidrolik mobil, pada saat pedal rem ditekan maka cairan yang terdapat dalam silinder akan tertekan. Kemudian tekanan cairan tersebut diteruskan ke 4 silinder rem.
Kondisi silinder rem yang ditekan mengakibatkan sepasang sepatu rem tertekan keluar. Sehingga menekan piringan yang dihubungkan dengan roda.
Hasil dari tekanan sepatu rem pada piringan tersebut akan memperlambat putaran roda dan kemudian berhenti.
Rumus Hukum Pascal
Hukum Pascal berkenaan dengan tekanan fluida. Oleh sebab itu tekanan fluida harus diketahui terlebih dahulu.
Pengertian tekanan adalah suatu besaran yang terdefinisikan sebagai gaya yang bekerja tegak lurus suatu permukaan tiap satuan luas permukaan tersebut.
Misalnya, jika F adalah besarnya gaya normal pada sebuah piston dan A adalah luas permukaan piston, maka tekanan P dari fluida dinotasikan dalam bentuk matematika seperti di bawah ini.
P = F/A
Keterangan
P : tekanan
A : luas permukaan benda
F : Gaya
Adapun besarnya gaya yang dihasilkan menurut Sistem Internasional (SI) dinyatakan dalam satuan Newton (N). sedangkan luas permukaan dinyatakan dengan satuan m2 (meter persegi).
Sehingga tekanan dinyatakan dengan N/m2. Inilah yang kemudian dikenal dengan satuan Pascal (Pa).
1 Pa = 1 N/m2.
Penerapan Hukum Pascal yang bernilai penting misalnya dapat kita amati pada per hidrolik. Perhatikan gambar di bawah ini.
Gaya (F1) diterapkan pada tabung kecil area A1. Kemudian tekanan ditransmisikan melalui cairan ke tabung arena A2 yang lebih besar.
Karena tekanan di kedua sisi bernilai sama besar, maka kita dapat melihat bahwa:
P = F1 / A1 = F2 / A2
Dengan demikian, gaya F2 lebih besar dari F1 dengan mengalikan faktor A2/A1.
Untuk lebih memperjelas pemahaman kita terhadap Hukum Pascal, silahkan simak contoh soal dan pembahasannya berikut.
Baca Juga:
Penjelasan Lengkap tentang Besaran Pokok dan Turunan Serta Contoh Soal yang Tepat
Contoh Soal tentang Hukum Pascal dan Pembahasannya
Soal 1
Terdapat dua buah bejana yang masing-masing bernama bejana A dan bejana B. Kedua buah bejana tersebut saling terhubung dan terisi dengan air. Pada setiap bejana tertutup katup penghisap yang bergerak bebas tanpa gesekan. Adapun luas penampang bejana A memiliki diameter 6 cm, sedangkan bejana B diameternya 20 cm. Massa penghisap bejana A = 2 kg, sedangkan massa penghisap bejana B = 10 kg. Hitunglah berapa beban yang harus diletakkan pada bejana B agar setimbang dengan bejana A yang diberi beban 25 kg!
Pembahasan
Keadaan setimbang dapat tercapai jika tekanan yang diberikan oleh beban + penghisap A = beban + penghisap B
Sehingga diperoleh notasi
Dari notasi hitung di atas, diperoleh M beban B = 300 – 10 = 290 Kg.
Jadi berat beban yang harus diletakkan di atas penampang bejana B agar setimbang dengan bejana A adalah 290 Kg.
Soal 2
Perhatikan ilustrasi sebuah alat dongkrak hidrolik di bawah ini.
Dongkrak hidrolik tersebut memiliki dua buah tabung yang saling terhubung. Kedua buah tabung tersebut memiliki diameter yang berbeda dan ditutup oleh katup pengisap. Ke dalam dua buah tabung tersebut diisikan air hingga penuh. Kemudian pada tabung besar diletakkan beban mobil yang akan diangkat. Ketika pengisap tabung kecil diberi gaya, ternyata beban mobil terangkat ke atas. Jika berat mobil adalah 3 ton, diameter pengisap tabung besar 30 cm, dan diameter pengisap tabung kecil 5 cm, dan gravitasi (g) = 10 m/s2, maka tentukan berapa gaya yang harus diberikan agar mobil terangkat?
Pembahasan
Kita harus selalu ingat bahwa ketika pengisap tabug kecil ditekan, maka tekanan akan disebarkan ke semua arah sama rata berdasarkan Hukum Pascal.
Sehingga pada keadaan setimbang, tinggi permukaan air pada kedua tabung dongkrak hidrolik sama. Demikian juga besarnya tekanan di kedua sisi sama besar.
Sehingga diperoleh P1 = P2.
Berdasarkan gambar yang diberikan, kita memperoleh persamaan 
Mengingat bahwa luas permukaan yang digunakan berupa lingkaran, maka nilai A = 1/4 π d2.
Sehingga,
Diketahui:
Mmobil = 3 ton = 3000 kg
D1= 5 cm
D2= 30 cm
g = 10 m/s2
sehingga diperoleh :
F1 = 30.000 (25) / 900
F1 = 833,33 N
Jadi besar gaya yang harus diberikan agar mobil dapat terangkat adalah 833,33 N.
Artikel Menarik Lainnya:
- Penjelasan Lengkap Konsep Fluida Statis dan Dinamis Dilengkapi Rumus dan Soal
- Penjelasan Lengkap tentang Pengertian Energi Kinetik dan Rumus serta Contoh Soal
- Apakah yang Dimaksud Efek Fotolistrik? Bagaimana Rumus dan Contoh Soalnya yang Tepat?
Nah, demikianlah pembahasan lengkap mengenai Hukum Pascal beserta rumus dan contoh soalnya yang dapat Admin sajikan pada kesempatan kali ini.
Tentu saja masih banyak topik lain mengenai Hukum Pascal yang dapat kita bahas. Pada artikel selanjutnya akan admin sajikan dengan lebih mendalam.
Akhirnya, admin berharap semoga postingan tentang Hukum Pascal di atas dapat menambah luas pengetahuan dan wawasan Anda semua.
Terima kasih dan semoga bermanfaat.