Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap kecil A1 sebesar 20 cm2 dan pengisap besar A2 sebesar 50 cm2.
Sebuah alat pengangkat mobil memiliki luas penampang pengisap kecil A1 sebesar 20 cm2 dan pengisap besar A2 sebesar 50 cm2.
Gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil 20.000 N adalah… N.
A. 2.000
B. 4.000
C. 5.000
D. 8.000
Jawaban:
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu menggunakan prinsip dasar fisika yang dikenal sebagai hukum Pascal. Hukum Pascal menyatakan bahwa tekanan yang diterapkan pada fluida (cairan atau gas) akan merambat secara merata dalam semua arah.
Dalam hal ini, alat pengangkat mobil menggunakan prinsip hukum Pascal. Kita memiliki dua pengisap dengan luas penampang yang berbeda: A1 = 20 cm^2 (pengisap kecil) dan A2 = 50 cm^2 (pengisap besar).
Karena kita ingin mengangkat mobil dengan gaya sebesar 20.000 N, kita dapat menganggap gaya ini diaplikasikan pada pengisap besar (A2). Mari kita hitung tekanan yang dihasilkan oleh alat pengangkat.
Tekanan pada fluida dinyatakan dengan rumus:
P = F/A
di mana P adalah tekanan, F adalah gaya yang diberikan, dan A adalah luas penampang.
Mari kita hitung tekanan pada pengisap besar (P2):
P2 = F/A2
P2 = 20.000 N / 50 cm^2
P2 = 400 N/cm^2
Sekarang kita perlu mencari gaya yang diperlukan untuk menghasilkan tekanan yang sama pada pengisap kecil (A1). Kita dapat menggunakan rumus tekanan lagi:
P1 = F/A1
P1 = P2
F/A1 = 400 N/cm^2
F/20 cm^2 = 400 N/cm^2
F = 400 N/cm^2 x 20 cm^2
F = 8.000 N
Jadi, gaya yang harus diberikan untuk mengangkat mobil dengan gaya sebesar 20.000 N adalah 8.000 N. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. 8.000.