2. Jika gaya 10 Kg dihasilkan oleh piston dengan luas permukaan 3 Cm², tekanan fluida dapat menjadi 5 Kg/ Cm². Apabila tekanan tersebut diteruskan ke dalam cylinder dengan luas permukaan 10 Cm² maka berapakah besarnya gaya maksimal yang dapat dihasilkan oleh sistem tersebut!
3. Jika silinder mempunyai diameter (D) 45 mm dan diameter batang torak (d) 12 mm, mempunyai gaya gesek (Rr) rata-rata 8% dan tekanan yang diberikan 500 kPa. Hitunglah luas penampang silinder dengan batang torak dan tanpa batang torak (A dan A') dan berapa besarnya gaya F yang dapat dihasilkan (langkah maju dan langkah mundur).
3. Jika silinder mempunyai diameter (D) 45 mm dan diameter batang torak (d) 12 mm, mempunyai gaya gesek (Rr) rata-rata 8% dan tekanan yang diberikan 500 kPa. Hitunglah luas penampang silinder dengan batang torak dan tanpa batang torak (A dan A') dan berapa besarnya gaya F yang dapat dihasilkan (langkah maju dan langkah mundur).
Jawaban:
2.gaya maksimal yang dapat dihasilkan oleh sistem tersebut adalah 50 kgf.
3. untuk langkah maju, gaya (F) yang dapat dihasilkan adalah 4.69069457969834 kgf/cm² dikali luas penampang silinder (A'). Gaya maksimal yang dapat dihasilkan adalah 5.0985810648895 kgf/cm² dikali luas penampang silinder dengan batang torak (A').
Penjelasan:
2. Untuk menghitung gaya maksimal yang dapat dihasilkan oleh sistem tersebut, kita dapat menggunakan prinsip dasar hukum Pascal yang menyatakan bahwa tekanan dalam fluida akan merata di seluruh bagian fluida tersebut. Dalam hal ini, tekanan yang dihasilkan oleh piston dengan luas permukaan 3 cm² adalah 5 kg/cm².
Kita dapat menggunakan rumus dasar:
Piston:
Tekanan = Gaya / Luas permukaan
Menggunakan konversi satuan, 5 kg/cm² dapat diubah menjadi 5 kgf/cm² atau 5 kgf/3 cm². Sebagai informasi, 1 kgf (kilogram-force) adalah gaya yang dihasilkan oleh gravitasi bumi pada sebuah massa sebesar 1 kilogram.
Gaya pada piston = Tekanan × Luas permukaan
Gaya pada piston = (5 kgf/3 cm²) × 3 cm²
Gaya pada piston = 5 kgf
Selanjutnya, gaya yang dihasilkan oleh sistem tersebut akan diteruskan ke dalam silinder dengan luas permukaan 10 cm².
Gaya maksimal yang dapat dihasilkan = Gaya pada piston × Luas permukaan silinder
Gaya maksimal yang dapat dihasilkan = 5 kgf × 10 cm²
Gaya maksimal yang dapat dihasilkan = 50 kgf
Jadi, gaya maksimal yang dapat dihasilkan oleh sistem tersebut adalah 50 kgf.
3. Untuk menghitung luas penampang silinder dengan dan tanpa batang torak, serta gaya yang dapat dihasilkan, kita dapat menggunakan rumus-rumus berikut:
Luas penampang silinder tanpa batang torak (A):
A = πr²
Dalam hal ini, diameter (D) silinder adalah 45 mm, jadi jari-jari (r) silinder adalah setengah dari diameter:
r = D/2 = 45 mm/2 = 22.5 mm
Luas penampang silinder tanpa batang torak (A) = π(22.5 mm)²
Luas penampang silinder dengan batang torak (A'):
A' = πr'²
Dalam hal ini, diameter batang torak (d) adalah 12 mm, jadi jari-jari batang torak (r') adalah setengah dari diameter:
r' = d/2 = 12 mm/2 = 6 mm
Luas penampang silinder dengan batang torak (A') = π(6 mm)²
Selanjutnya, kita dapat menghitung gaya (F) yang dapat dihasilkan dengan menggunakan rumus tekanan:
Tekanan = gaya / luas penampang
Gaya (F) = Tekanan × luas penampang
Dalam hal ini, tekanan yang diberikan adalah 500 kPa (kilopascal), dan kita perlu mengkonversi satuan menjadi kgf/cm²:
1 kPa = 0.010197162129779 kgf/cm²
Gaya (F) = (500 kPa × 0.010197162129779 kgf/cm²) × A
Gaya (F) = 5.0985810648895 kgf/cm² × A
Untuk langkah maju (ketika gaya arahnya sejalan dengan gerakan batang torak),
Untuk langkah maju (ketika gaya arahnya sejalan dengan gerakan batang torak), gaya gesek (Rr) rata-rata sebesar 8% dapat diperhitungkan.
Gaya (F) yang dihasilkan = Gaya tekanan - Gaya gesek
Gaya (F) = (5.0985810648895 kgf/cm² × A) - (0.08 × 5.0985810648895 kgf/cm² × A)
Gaya (F) = 5.0985810648895 kgf/cm² × A - 0.40788648519116 kgf/cm² × A
Gaya (F) = 4.69069457969834 kgf/cm² × A
Untuk langkah mundur (ketika gaya arahnya berlawanan dengan gerakan batang torak), gaya gesek tidak diperhitungkan karena akan membantu gerakan mundur.
Sehingga, luas penampang silinder dengan batang torak (A') dapat digunakan untuk menghitung gaya maksimal yang dapat dihasilkan.
Gaya maksimal yang dapat dihasilkan = Gaya tekanan × Luas penampang silinder dengan batang torak
Gaya maksimal yang dapat dihasilkan = 5.0985810648895 kgf/cm² × A'
Sementara itu, luas penampang silinder tanpa batang torak (A) tidak digunakan untuk menghitung gaya maksimal karena tidak ada batang torak yang terlibat dalam perhitungan tersebut.
Jadi, untuk langkah maju, gaya (F) yang dapat dihasilkan adalah 4.69069457969834 kgf/cm² dikali luas penampang silinder (A'). Gaya maksimal yang dapat dihasilkan adalah 5.0985810648895 kgf/cm² dikali luas penampang silinder dengan batang torak (A').
Penjelasan:
semoga bisa membantu........