Latihan Fisika Kelas XI Hukum-Hukum Fluida Statik
# 4
Pilgan

Dongkrak hidrolik seperti pada gambar memiliki luas penampang yaitu 0,01 m2 dan 0,3 m2. Jika pada penampang kecil diberi beban A bermassa 0,4 kg dan percepatan gravitasi g = 10 m/s2, maka besar gaya luaran yang dihasilkan untuk mengangkat beban B adalah ....

A

12.000 N

B

1.200 N

C

120 N

D

12 N

E

0,12 N

Pembahasan:

Diketahui:

Luas penampang kecil A1 = 0,01 m2

Luas penampang besar A2 = 0,3 m2

Massa beban A mA = 0,4 kg

Percepatan gravitasi g = 10 m/s2

Ditanya:

Gaya luaran yang dihasilkan F2 = ?

Dijawab:

Dongkrak hidrolik merupakan salah satu aplikasi dari hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruangan tertutup diteruskan sama besar ke segala arah. Berdasarkan hukum Pascal, gaya yang kecil pada penampang kecil dapat menghasilkan gaya yang besar pada penampang besar dan dinyatakan dengan

P1=P2P_1=P_2

F1A1=F2A2\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2}

Gaya yang diberikan pada penampang kecil merupakan gaya berat dari beban A. Gaya berat adalah gaya yang bekerja pada benda akibat percepatan gravitasi bumi

w=mgw=mg

sehingga

F1=wAF_1=w_{\text{A}}

F1=mAgF_1=m_{\text{A}}g

F1=(0,4)(10)F_1=\left(0,4\right)\left(10\right)

F1=4F_1=4 N

sehingga, sesuai dengan hukum Pascal

F1A1=F2A2\frac{F_1}{A_1}=\frac{F_2}{A_2}

40,01=F20,3\frac{4}{0,01}=\frac{F_2}{0,3}

F2=(4)(0,3)0,01F_2=\frac{\left(4\right)\left(0,3\right)}{0,01}

F2=1,20,01F_2=\frac{1,2}{0,01}

F2=120F_2=120 N

Jadi, besar gaya luaran yang dihasilkan untuk mengangkat beban B adalah 120 N.