Hukum bejana berhubungan berbunyi:
“Bila
bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama, dalam keadaan
seimbang, maka permukaan zat cair merupakan bidang datar”
Jika
dalam bejana berhubungan terdapat dua jenis cairan yang berbeda, tinggi
permukaan kedua zat tersebut dalam bejana berhubungan tidak akan sama. Hal ini
disebabkan oleh massa jenis kedua zat cair tersebut yaitu air dan minyak goreng
tidak sama. Karena massa jenis minyak goreng lebih kecil daripada massa jenis
air.
Aplikasi bejana berhubungan dalam
kehidupan sehari-hari!
a.
Tukang
Bangunan
Tukang bangunan menggunakan konsep
bejana berhubungan untuk membuat titik yang sama tingginya. Kedua titik yang
sama ketinggiannya ini digunakan untuk membuat garis lurus yang datar.
Biasanya, garis ini digunakan sebagai patokan untuk memasang ubin supaya
permukaan ubin menjadi rata dan memasang jendela-jendela supaya antara jendela
satu dan jendela lainnya sejajar. Tukang bangunan menggunakan selang kecil yang
diisi air dan kedua ujungnya diarahkan ke atas. Akan dihasilkan dua permukaan
air, yaitu permukaan air kedua ujung slang. Kemudian, seutas benang
dibentangkan menghubungkan dua permukaan air pada kedua ujung slang. Dengan
cara ini, tukang bangunan akan memperoleh permukaan datar.
b.
Teko
Air
Teko air merupakan
sebuah bejana berhubungan. Teko air yang baik harus mempunyai mulut yang lebih
tinggi daripada tabung tempat menyimpan air.
c.
Tempat
Penampungan Air
Biasanya, setiap
rumah mempunyai tempat penampungan air. Tempat penampungan air ini ditempatkan
di tempat tinggi misalnya atap rumah. Jika diamati, wadah air yang cukup besar
dihubungkan dengan kran tempat keluarnya air menggunakan pipa-pipa. Jika bentuk
bejana berhubungan pada penjelasan sebelumnya membentuk huruf U, bejana pada
penampungan air ini tidak berbentuk demikian. Hal ini sengaja dirancang
demikian karena sistem ini bertujuan untuk mengalirkan air ke tempat yang lebih
rendah dengan kekuatan pancaran yang cukup besar.
SOAL
1.
Manda
mengadakan percobaan Torricelli dan ia medapatkan tinggi raksa dalam pipa 75
cm. Kemudian manda mengganti raksa dengan zat cair lain dengan massa jenisnya 2
g/cm3. Berapa panjang minimal pipa yang harus disediakan? (Massa
jenis raksa 13,6 g/cm3)
2.
Ke
dalam kaki 1 pipa U dimasukkan cairan setinggi 32 cm dan ke dalam kaki 2
dimasukkan raksa dengan massa jenis 13,6 gr/cm3. Ketinggian
bidang batas adalah 1,4 cm. Berapakah massa jenis cairan tersebut?
Penyelesaian:
Penyelesaian:
Diketahui:
h1=32 cm
h2 = 1,4 cm
r2 = 13,6 gr/cm3
Ditanyakan: r1 = ….?
Jawab: r1.
g . h1 = r2 g.h2
r1.10.
32 = 13,6 . 10 .1,4
r1 =0,595 gr/cm3.
3.
Pada
sebuah pipa U, terdapat air (massa jenis = 1.000 kg/m3). Kemudian
dimasukkan zat cair lain hingga mengisi 10 cm bagian kiri pipa. Jika diketahui
beda ketinggian permukaan zat cair adalah 1 cm, hitunglah massa jenis zat cair
tersebut.
Penyelesaian
Diketahui:
h2= h1 – Δh
h2= 10 cm – 1 cm
h2= 9 cm = 9 × 10–2 m
ρ 2 = 1.000 kg/m3
Ditanyakan: ρ 1 = .... ?
ρ1 · h1 = ρ2 · h2
ρ1 × 0,1 m = 1.000 kg/m3 × 9 × 10-2
m
ρ1 = 900 kg/m3
Jadi, massa jenis zat cair tersebut
adalah 900 kg/m3.
EmoticonEmoticon