| English | Pascal's principle |
|---|---|
| Bahasa Melayu | Prinsip Pascal |
| 中文 | 帕斯卡原理 |
Maksud
Tekanan yang dikenakan pada bendalir tertutup dipindahkan sama rata dan tanpa berkurang ke seluruh bendalir ke semua arah.
Perkara yang perlu diketahui
Prinsip Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan ke atas bendalir tertutup dipindahkan secara sama rata ke semua arah di seluruh bendalir itu, tanpa kehilangan. Ini boleh berlaku kerana bendalir dapat mengalir dan mengisi mana-mana ruang tertutup, mengagihkan tekanan secara sekata ke setiap permukaan yang disentuhnya.
Prinsip ini digunakan dalam sistem hidraulik, dengan daya kecil yang dikenakan pada omboh kecil menghasilkan daya yang jauh lebih besar pada omboh besar, kerana tekanan pada kedua-dua omboh mestilah sama. Hubungan ini ditulis sebagai F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂, dengan F₁ dan F₂ ialah daya dalam newton (N) yang bertindak pada omboh berluas A₁ dan A₂ dalam meter persegi (m²) masing-masing.
Oleh sebab omboh besar mempunyai luas yang lebih besar, ia mengalami daya keluaran yang berkadar lebih besar bagi tekanan masukan yang sama, membolehkan sistem hidraulik menggandakan daya. Idea ini digunakan dalam alat seperti jek hidraulik, yang mengangkat kenderaan berat dengan daya kecil yang dikenakan, dan dalam sistem brek hidraulik, yang memindahkan daya brek dengan cekap daripada pedal ke roda.
Contoh penyelesaian
Sebuah jek hidraulik mempunyai omboh kecil berluas A₁ = 0.002 m² dan omboh besar berluas A₂ = 0.08 m². Daya sebanyak F₁ = 40 N dikenakan pada omboh kecil.
Hitung daya keluaran yang dihasilkan pada omboh besar.
Oleh sebab tekanan dipindahkan secara sama rata di seluruh bendalir tertutup, F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂, yang boleh disusun semula menjadi F₂ = F₁ × (A₂ ÷ A₁).
Menggantikan nilai memberikan F₂ = 40 N × (0.08 m² ÷ 0.002 m²) = 40 N × 40 = 1600 N.
Ini menunjukkan bahawa daya masukan yang agak kecil sebanyak 40 N yang dikenakan pada omboh kecil dapat menghasilkan daya keluaran yang jauh lebih besar sebanyak 1600 N pada omboh besar, itulah sebabnya jek hidraulik dapat mengangkat beban berat seperti kereta. Kedua-dua daya dinyatakan dengan betul dalam newton dan kedua-dua luas omboh dalam meter persegi sepanjang pengiraan.
Cara ia diuji dalam peperiksaan
Dalam Kertas 1, soalan objektif sering meminta calon mengira daya atau luas yang tidak diketahui dalam sistem hidraulik menggunakan F₁ ÷ A₁ = F₂ ÷ A₂, atau mengenal pasti alat harian yang manakah menggunakan Prinsip Pascal. Dalam Kertas 2, soalan berstruktur biasanya meminta calon menyatakan Prinsip Pascal, menerangkan bagaimana jek hidraulik menggandakan daya, dan mengira daya keluaran atau luas omboh yang diperlukan bagi sistem hidraulik yang diberi.
Dalam Kertas 3, soalan amali atau berasaskan aplikasi mungkin meminta calon menerangkan prinsip kerja sistem brek hidraulik menggunakan gambar rajah berlabel.
Kesilapan biasa ialah menyongsangkan nisbah luas, menggunakan F₂ = F₁ × (A₁ ÷ A₂) dan bukannya F₂ = F₁ × (A₂ ÷ A₁), atau terlupa bahawa kedua-dua omboh mestilah sebahagian daripada bendalir tertutup dan bersambung yang sama supaya prinsip ini digunakan dengan betul.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)