Cara Menghitung Tekanan Zat Padat pada Dongkrak Hidrolik dan Contoh Soalnya

Ilustrasi menghitung tekanan zat padat pada dongkrak hidrolik. Sumber: Pexels/Jose Ricardo Barraza Morachis

Penggunaan hukum Pascal bisa dilakukan saat menghitung tekanan zat padat pada dongkrak hidrolik dalam sebuah soal Fisika kelas 8. Hukum itu pertama kali dikemukakan oleh Blaise Pascal, seorang ilmuwan asal Prancis.

Dongkrak hidrolik merupakan alat yang digunakan untuk mendongkrak benda yang sangat berat seperti mobil. Adanya alat ini mobil yang berat bisa terangkat hanya dengan udara atau minyak yang ada di dalam pompa.

Menghitung Tekanan Zat Padat pada Dongkrak Hidrolik

Ilustrasi menghitung tekanan zat padat pada dongkrak hidrolik. Sumber: Pexels/Vitaly Gariev

Dongkrak hidrolik banyak digunakan orang untuk mengangkat beban berat tanpa harus mengeluarkan gaya dalam jumlah yang besar. Dongkrak hidrolik berupa 2 tabung yang memiliki ukuran berbeda. Satu tabung berdiameter besar dan satunya berdiameter kecil, yang masing-masing tabung berisikan air.

Setiap tabung dilengkapi dengan alat penghisap. Nantinya gaya berupa tekanan yang diberikan pada penghisap tabung diameter kecil akan diteruskan ke penghisap tabung besar sehingga tercipta gaya angkat ke atas yang jauh lebih besar.

Berdasarkan prinsip tersebut dongkrak hidrolik mampu mengangkat beban berat. Jika dihubungkan dengan ilmu Fisika kerja pada dongkrak hidrolik menggunakan hukum Pascal. Dikutip dalam buku Fisika 2 SMP kelas VIII oleh Prof. Dr. Mundilarto, M.Pd., Drs. Edi Istiyono, M.Si (2008:80) rumus untuk menghitungnya yaitu:

Keterangan:

P: Tekanan dengan satuan N/m²

F1: Gaya pada penampang pertama (N)

F2: Gaya pada penampang kedua (N)

A1: Luas permukaan bidang pertama (m²)

A2: Luas permukaan bidang kedua (m²)

Cotoh Soal Hukum Pascal pada Dongkrak Hidrolik

Ilustrasi menghitung tekanan zat padat pada dongkrak hidrolik. Sumber: Pexels/CVSV

Untuk lebih memahami penerapan hukum Pascal pada dongkrak hidrolik, simak soal berikut ini.

Contoh 1

Pada pompa hidrolik terdapat dua luas penampang yang berbeda yaitu A1 dan A2. Jika luas A1 sebesar 5 cm² diberi gaya sebesar 15 N sehingga menghasilkan tekanan P sebesar 3 Newton per cm persegi dengan luas A2 150 cm².

Berapa besar tekanan (F2) yang mampu dihasilkan pada luas penampang A2?

Penyelesaian

Diketahui:

Ditanya: F2 = …?

Jawab:

Jadi, besar tekanan yang mampu dihasilkan pada luas penampang A2 yaitu 450 N

Contoh 2

Sebuah pompa hidrolik memiliki luas penampang kecil sebesar 0,2 m² dan penampang besar 0,4 m². Apabila pada penampang besar diberikan beban sebesar 600 N. Berapa gaya minimal yang harus diberikan pada penampang kecil agar beban tersebut dapat terangkat?

Penyelesaian

Diketahui:

A1 = 0,2 m²

A2 = 0,4 m²

F2 = 600 N

Ditanya:F1 = …?

Dijawab:

F1/A1 = F2/A2

F1= F2 x A1/A2

F1= 600 N x 0,2 m²/0,4 m²

F1= 300 N

Jadi, gaya minimal yang harus diberikan pada penampang kecil agar beban tersebut dapat terangkat yaitu 300 N.

Cara menghitung tekanan zat padat pada dongkrak hidrolik menggunakan hukum Pascal di atas merupakan salah satu wujud pengaplikasian ilmu Fisika dalam kehidupan sehari-hari. (MRZ)

Baca juga: 4 Contoh Penerapan Hukum Newton 3 di Lingkungan Sekitar