2.4 Prinsip Pascal 2021 jwpn

FIZIK TINGKATAN 5

TEKANAN

2.4 PRINSIP PASCAL

2.4 PRINSIP PASCAL

Gambar foto
menunjukkan mesin
pengekstrak santan
kelapa yang
berfungsi
berdasarkan prinsip
pemindahan tekanan
dalam suatu bendalir
yang tertutup.
Bagaimanakah daya
yang besar dihasilkan
untuk menekan
kelapa parut itu?

Sebuah kereta di
benkel boleh dinaikkan
untuk diservis dengan
menekan satu butang
sahaja.
Ini adalah satu aplikasi
prinsip Pascal dalam
hidup seharian kita.

Aktiviti 1 Tujuan : Menjana idea tentang pemindahan tekanan dalam cecair

(a) Tekan tiub ubat gigi. Bagaimanakah tekanan yang bertindak oleh
ibu jari dipindahkan ke mulut tiub ubat gigi

Tekanan dipindahkan ke semua bahagian ubat gigi
daripada tempat kita tekan ke mulut tiub ubat gigi.

Aktiviti 1 Tujuan : Menjana idea tentang pemindahan tekanan dalam cecair

(b) Apabila pistion di tolak, mengapa air memancut keluar ke semua
arah dengah halaju tinggi

Tekanan dipindahkan ke seluruh bahagian
air secara seragam.

• Prinsip Pascal menyatakan bahawa
tekanan yang dikenakan ke atas
bendalir tertutup akan dipindahkan
secara seragam ke semua arah
dalam bendalir itu.

Aktiviti 1 Tujuan: Mengkaji sistem hidraulik sebagai pengganda daya

1.Tekan omboh picagari kecil dengan ibu Picagari yang manakah
jari tangan kiri anda dan tahankan menghasilkan daya output yang
omboh picagari besar dengan ibu jari besar?
tangan kanan anda. Bandingkan daya
dan tekanan yang dirasai oleh kedua- Picagari dengan omboh besar
dua ibu jari anda. hasilkan daya output besar

Daya dirasai oleh ibu jari tangan
kanan lebih besar.

Ulangi aktiviti ini dalam arah bertentangan,
iaitu tekan dengan ibu jari kanan dan
tahan dengan ibu jari kiri. Bandingkan
daya dan tekanan yang dirasai oleh kedua-
dua ibu jari anda.

Daya dirasai oleh ibu jari tangan kiri lebih kecil.



 Letakkan pemberat berslot 50 g di atas

omboh kecil.
 Tambahkan pemberat berslot (10 g, 20 g, 50 g atau

100 g) di atas omboh besar sehingga aras air di

dalam kedua-dua picagari menjadi sama semula.
 Rekodkan jumlah jisim pemberat berslot di atas

omboh besar.
 Ulangi dengan peberat berslot berjisim 80 g dan

100 g di atas omboh kecil.

Jisim di atas omboh Jumlah jisim di atas

kecil / g omboh besar / g

50

80

100

(a) Bandingkan tekanan di permukaan air di
dalam picagari kecil dengan picagari besar.

Sama

(b) Bandingkan daya yang bertindak ke
atas omboh kecil dengan daya yang
bertindak ke atas omboh besar.

Daya ke atas omboh besar
lebih besar

Sistem hidraulik ialah system yang menggunakan cecair untuk memindahkan
tekanan.

Daya yang bertindak ke atas omboh kecil boleh menghasilkan daya yang
lebih besar ke atas omboh besar.

Sistem hidraulik ialah satu alat di mana daya input yang kecil menghasilkan
daya output yang besar // pengganda daya



Apabila satu daya input yang kecil, F1 Tekanan yang dikenakan pada piston
dikenakan ke atas piston kecil, A1 ,
satu tekanan dihasilkan. besar, A2 akan hasilkan satu daya
output, F2. Tuliskan satu persamaan
Tuliskan persamaan untuk tekanan, P1 untuk tekanan, P2 pada piston besar.
pada piston kecil.

P1 = F1 P2 = F2 Tulis persamaan yang
A2 menghubungkan daya
A1 input,F1 , daya output,
F2 , luas omboh kecil
Berdasarkan Prinsip ,A1 dan luas omboh
besar, A2.
Pascal, bandingkan
P2 = P1
tekanan pada omboh
F1 = F2
kecil, P1 dan tekanan
pada omboh besar, A1 A2

P2.

sama

P2 = P1

Bandingkan A1 dengan A2. A2 > A1

Bandingkan daya input, F1 F2 > F1
dengan daya output, F2

Nyatakan hubungan antara Semakin bertambah luas keratan
luas keratan rentas
omboh, A dengan daya, F. rentas, semakin tinggi daya

Nilai faktor penggandaan
ialah:

Nyatakan 3 cara untuk besarkan daya output:

1. kecilkan omboh, A1
2. besarkan omboh, A2
3. Tambah tekanan pada A1



Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal Jek Hidraulik

Apakah yang berlaku apabila
tuas ditolak ke bawah?

Injap A Injap B

tutup Buka

Minyak ditolak masuk

ke omboh besar.

Beban naik ke atas Apakah yang berlaku apabila tuas

ditolak ke atas?

Injap A Injap B

Buka tutup

Minyak dari
takungan masuk ke
dalam omboh kecil

Mengapakah minyak digunakan sebagai
bendalir hidraulik?

Takat didih minyak tinggi dan
tidak boleh dimampatkan.

Bagaimana pemegang digunakan untuk
mengangkat beban pada ketinggian
maksimum?

Pemegang digerakkan ke atas
& ke bawah berulang kali

Nyatakan bagaimana
beban diturunkan tanpa
menggunakan
pemegang.

Buka injap pelepas,
minyak mengalir semula
ke takungan minyak

Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal Brek Hidraulik

Terangkan bagaimana sistem brek berfungsi?

Apabila pedal brek dipijak, omboh
pada silinder utama mengenakan
daya pada minyak brek.

Tekanan dipindahkan pada silinder
roda ke semua roda secara seragam

Tekanan ini sebabkan omboh Apabila pedal brek

menekan kasut brek pada roda. dilepaskan, spring akan

Geseran antara kasut brek memaksa omboh roda untuk

dan gelendong brek kembali ke kedudukan asal.

perlahankan atau berhentikan Minyak brek mengalir semula

kereta. ke silinder induk

Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal Brek Hidraulik

Pada rajah di atas, tandakan arah pergerakan silinder induk dan silinder roda.

Apakah yang menyebabkan kereta berhenti atau memperlahankan kereta.

Geseran antara kasut brek dan gelendong brek

Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal Brek Hidraulik

Nyatakan hubungan Terangkkan mengapa omboh silinder roda
antara tekanan lebih besar daripada omboh silinder induk.
cecair dalam
silinder induk dan Omboh yang lebih besar akan
silinder roda. hasilkan daya output lebih besar

Sama

Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal Brek Hidraulik

Mengapa sistem brek tidak berkesan jika
terdapat gelombong udara di dalam
cecair brek?

Udara boleh dimampatkan. Oleh
itu sebahagian daya digunakan
untuk memampatkan udara.

Mengapa luas keratan rentas tayar kiri Apakah peranan spring?
belakang dan tayar kanan belakang
adalah sama? Kembalikan kasut
brek pada
Kedua-dua tayar kiri kedudukan asal.
dan kanan mendapat
daya yang sama supaya
kereta tidak berpusing.

Hydraulic Brake

Hydraulic Brake

Aktiviti 3 Tujuan: Aplikasi Prinsip Pascal

3. Rajah menunjukkan sebuah jek hidraulik yang
biasanya digunakan di bengkel. Udara
bertekanan tinggi digunakan untuk menolak
omboh itu ke atas. Daya yang dihasilkan adalah
cukup untuk mengangkat sebuah kereta.

(a) Merujuk rajah, terangkan cara sebuah kereta

dapat diangkat oleh jek hidraulik itu.

• Buka injap udara.
• Udara masuk ke dalam tiub dan tekan minyak ke bawah.
• Tekanan dipindahkan ke silinder besar melalui minyak.
• Daya output besar angkat kereta.

(b) Terangkan cara kereta itu dapat Buka injap pelepas.
diturunkan selepas dibaik pulih. Udara akan dikeluarkan.
Omboh akan diturunkan.

Tekanan dipindahkan melalui minyak dari
omboh A ke omboh B dengan seragam
Tekanan di A = tekanan di B
Omboh B yang luas permukaan besar
hasilkan daya output besar pada omboh B.













Aktiviti 3 Tujuan: Menyelesaikan masalah dalam kehidupan Harian

yang melibatkan Prinsip Pascal

1. Rajah menunjukkan sistem hidraulik 200 Pa
ringkas. Andaikan tidak ada daya
geseran dalam sistem.

(a) Berapakah tekanan di A?

P = 20/0.1 = 200 Pa

(b) Berapakah tekanan di B?

(c) Berapakah daya output yang dihasilkan?

F = PA = 200 x 0.5 = 100 N

(d) Apakah kesan kepada sistem Daya bertambah. F berkadar

hidraulik ini jika luas keratan rentas terus dengan luas, A. F = PA

omboh besar bertambah? Beri sebab.

Aktiviti 3 Tujuan: Menyelesaikan masalah dalam kehidupan Harian

yang melibatkan Prinsip Pascal

2. Satu sistem hidraulik yang asas mempunyai
omboh kecil dengan luas keratan rentas 2 cm2
dan 5 cm2 masing-masing. Apabila daya 20 N
dikenakan ke omboh kecil, ia akan menolak
omboh kecil ke bawah sejauh 20 cm.

(a) Hitung tekanan dipindahkan dalam minyak (b) Hitung daya yang bertindak
ke atas omboh besar
P = 20/2 = 10 N/cm2

(c) Hitung jarak omboh besar digerakkan ke atas. F = 10 x 50 = 500 N

isi padu minyak ke bawah (d) Hitung pembesaran daya.
= isipadu minyak ke bawah

(2)(20) = (50) x F2 = (A2/A1) F1

x = 0.8 cm F2 = (50/2)F1 = 25 F1

80 = W
0.03 0.90

W = 80 x 0.9
0.03

= 2,400 N

m = 240 kg





W = 20000000
1 15

W = 20000000
15

= 1.3 x 106 N









Pascal’ principle / Prinsip Pascal P=Q



Push the handle down. Valve A Increases the area of large piston
closes valve B opens. This will increase the output force
Tolak pemegang ke bawah. Injap A Tambah luas piston besar
buka injap B tutup Daya output besar

This will transmit pressure and allow Open the release valve
oil move to the large piston. Buka injap pelepas
Tekanan dipindahkan dan minyak
pindah ke piston besar.

b)(i) √1 15/2.84 x 10-4 (b)(ii) √1 5.28 x 104 x 1.13 x 10-3
√2 5.28 x 104 Pa // 52816.9 Pa //5.28169 x 1.13 x 10-3
√2 59.68 N



√1 the cross sectional area of master √2 To produce high pressure //high

piston: Small // kecil pressure//Tekanan tinggi //daya kecil

√3 the cross sectional area of slave √4 Large output force //Daya output
piston: Big // besar besar

√5 material for fluid transmission √6 strong //not rust //tidak karat // tidak
pipe: steel / keluli bocor //tidak patah //withstand high
pressure //tahan tekanan tinggi

√7 High boiling point √8 does not vaporise //tidak meruap
//takat didih tinggi //tidak kering //not dry //prevent
boiling
√9 Q

√10 small cross sectional area of master piston, big cross sectional area of slave
piston, steel, high boiling point.

Liquid pressure is
transmitted equally
through out all parts of
liquid.
Tekanan cecair
dipindahkan secara
seragam ke seluruh
bahagian cecair.