Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 1,5 cm dan jari-jari penampang besar adalah 20 cm. Berapa gaya yang diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 2200 kg?

Jari-jari penampang kecil dongkrak hidrolik adalah 1,5 cm dan jari-jari penampang besar adalah 20 cm. Berapa gaya yang diberikan pada penampang kecil untuk mengangkat sebuah mobil bermassa 2200 kg?

Jawaban : 123,75 N

Diketahui:
r1 = 1,5 cm
r2 = 20 cm
m = 2200 kg
Ingat: g = 10 m/s^2, maka:
F2 = mg = 2200 x 10 = 22.000 N

Ditanya: F1 = .. ?

Pembahasan:

Hukum Pascal menyatakan bahwa:
“Tekanan yang diberikan pada zat cair di dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair tersebut ke segala arah dengan besar yang sama”

Secara matematis dirumuskan:

P1 = P2
F1 / A1 = F2 / A2

Karena A = πr², maka:

F1 / (πr1²) = F2 / (πr2²)
F1 / r1² = F2 / r2²

Keterangan:
P1 : tekanan pada penampang kecil (N/m²)
P2 : tekanan pada penampang besar (N/m²)
A1 : luas penampang kecil (m²)
A2 : luas penampang besar (m²)
F1 : gaya yang diberikan pada penampang kecil (N)
F2 : gaya yang dihasilkan pada penampang besar (N)
r1 : jari-jari penampang kecil (m)
r2 : jari-jari penampang besar (m)

Maka diperoleh:

F1 / r1² = F2 / r2²
F1 / r1² = F2 / r2²
F1 = F2 x (r1²/ r2²)
F1 = F2 x (r1/ r2)²
F1 = 22.000 x (1,5/ 20)²
F1 = 22.000 x (0,005625)
F1 = 123,75 N

Jadi, gaya yang harus diberikan pada penampang kecil adalah 123,75 N.