Jawab:

Diketahui:

Luas penampang piston A₁ (diameter 10 cm) = πr₁² = 78,5 cm²

Luas penampang piston A₂ (diameter 20 cm) = πr₂² = 314 cm²

Perpindahan piston A₁ (h) = 20 cm

Perpindahan piston A₂ (h₂) = ?

Tekanan di dalam sistem tertutup = konstan

Karena tekanan di dalam sistem tertutup adalah konstan, maka tekanan pada piston A₁ dan A₂ sama besar. Oleh karena itu, berlaku rumus:

P₁A₁ = P₂A₂

dengan P₁ dan P₂ adalah tekanan pada masing-masing piston, dan A₁ dan A₂ adalah luas penampang masing-masing piston.

Dalam hal ini, kita sudah diketahui luas penampang A₁ dan A₂, serta tekanan pada piston A₁. Maka dapat dihitung tekanan pada piston A₂:

P₂ = P₁A₁/A₂ = (F₁/A₁)A₁/A₂ = F₁/A₂

Karena F₁ = P₁A₁, maka:

P₂ = (P₁A₁)/A₂

Berarti:

h₂ = (P₁A₁h)/P₂A₂

Substitusi nilai:

h₂ = (P₁A₁h)/(P₁A₁/A₂)

h₂ = Ah

dengan A = A₁/A₂ adalah perbandingan luas penampang piston A₁ dan A₂.

Sehingga, tinggi mobil saat piston A₁ diberi tekanan sampai dengan menunjukkan angka 20 cm adalah:

h_total = h + h₂ = h + Ah

h_total = 20 + (78.5/314) x 20

h_total = 24,24 cm

Jadi, tinggi mobil ketika piston A₁ diberi tekanan sampai dengan menunjukkan angka 20 cm adalah sekitar 24,24 cm.