sebuah mesin pengangkat mobil memiliki perbandingan luas penampang piston 1

Berikut ini adalah pertanyaan dari mirie3114 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Pertama

sebuah mesin pengangkat mobil memiliki perbandingan luas penampang piston 1 banding 5 jika gravitasi 10 m2 dan mobil massanya 2000 kg maka A.Hitung gaya minimal yang diperlukan B .hitung tekanan minimal yang terjadi pada piston tersebut

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

F1 (gaya di piston kecil) seharusnya adalah 2.000 N.
Besar tekanan pada sistem tersebut adalah 2.000 Pa.

Pembahasan :

Secara umum, pada soal di atas dapat diselesaikan dengan menggunakan prinsip hukum pascal dimana tekanan yang diberikan pada suatu zat cair akan selalu sama pada setiap piston. Pada piston kecil akan diberikan gaya yang lebih kecil pula untuk dapat menghasilkan gaya angkat tertentu yang sebanding dengan perbandingan luas penampangnya. Secara umum pula, hukum Pascal dapat dirumuskan sebagai berikut :

$\boxed {\bold {\frac {F_1}{A_1} = \frac {F_2}{A_2}}}$

Namun, jika komponen yang diketahui hanya masa dan gravitasi, maka rumus tersebut dapat dijabarkan kembali menjadi:

$\boxed {\bold {\frac { m_1 \times g }{A_1} = \frac {m_2 \times g}{A_2}}}$

Dengan ketentuan :

F1 = gaya di piston kecil (N)
A1 = luas penumpang piston kecil (m²)
F2 = gaya di piston besar (N)
A2 = luas penumpang piston besar (m²)
m1 = massa pada piston kecil (kg)
m2 = massa pada piston besar (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)

Langkah Pengerjaan :

Diketahui :

m2 = massa pada piston besar = 2.000 kg
A1 : A2 = perbandingan luas alas = 1 : 5
g = percepatan gravitasi = 10 m/s²

Ditanya :

F1 = gaya di piston kecil = ... N
P = tekanan yang terjadi = ... Pa

Jawaban :

Gunakan rumus persamaan hukum pascal untuk mencari F1

$\frac { F_1 }{A_1} = \frac {m_2 \times g}{A_2}$

$\frac { F_1 }{1} = \frac {2000 \times 10}{5}$

$5F_1 = 10.000$

$F_1 = \frac {10.000}{5}$

$\boxed {F_1 = 2.000 \: N} \:$

Jadi, F1 (gaya di piston kecil) seharusnya adalah 2.000 N.

Untuk menghitung tekanan, tekanan si piston kecil dan piston besar sama Besar, maka dapat memilih salah satu (saya memilih piston kecil, karena semua angka telah diketahui).

$P = \frac {F_1}{A_1}$