Bunyi Hukum Bejana Berhubungan dan Contohnya Lengkap

Berikut ini adalah pembahasan tentang bejana berhubungan yang meliputi bunyi hukum bejana berhubungan, bejana berhubungan fisika, contoh bejana berhubungan, Bejana Berhubungan yang Diisi Zat Cair Sejenis, dan Bejana Berhubungan dengan Zat Cair Tidak Sejenis.

Hukum Bejana Berhubungan

Kamu telah mengetahui bahwa salah satu sifat zat cair jika dalam keadaan diam, mempunyai permukaan yang datar.

Perhatikan peristiwa yang sering terjadi di sekelilingmu, misalnya air minum dalam gelas, mempunyai permukaan datar. Meskipun kamu memiringkan gelas tersebut, permukaan air tetap datar.

Bejana Berhubungan yang Diisi Zat Cair Sejenis

Bagaimana jika air dimasukkan ke dalam bejana berhubungan? Untuk mengetahui jawabannya, mari kita lakukan kegiatan berikut!

1. Pasanglah salah satu ujung slang pada statif dengan klem dan ujung yang lain pada statif lain hingga membentuk huruf U. Perhatikan gambar di samping.
2. Pada salah satu ujung slang, masukkan air menggunakan corong.

Gambar: Percobaan bejana berhubungan zat sejenis

Ketika temanmu membentangkan benang, kamu akan mengetahui bahwa permukaan air di kedua ujung slang adalah datar dan sama tinggi.

Jika zat cair yang sejenis (misalnya air) dimasukkan dalam bejana berhubungan yang memiliki empat tabung kaca yang berbeda bentuknya tampak bahwa permukaan air dalam keempat tabung tetap mendatar dan sama tinggi. 

Gambar: Bejana berhubungan diisi dengan air

Bejana Berhubungan dengan Zat Cair Tidak Sejenis

Sekarang, bagaimana kalau dua jenis cairan dimasukkan ke dalam bejana berhubungan? Untuk mengetahui jawabannya, mari kita lakukan kegiatan berikut!

1. Pasanglah salah satu ujung slang pada statif dengan klem dan ujung yang lain dipasang pada statif lain hingga membentuk huruf U.
2. Pada salah satu ujung slang, masukkan air menggunakan corong. Setelah air tenang, masukkan minyak goreng pada salah satu ujung slang.

Gambar: Percobaan bejana berhubungan zat tidak sejenis

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. Kamu pasti telah mengetahui bahwa massa jenis minyak goreng lebih kecil daripada massa jenis air.

Jika peristiwa pada Kegiatan di atas digambarkan, akan tampak seperti pada Gambar di bawah ini.

Gambar: Pipa U yang diisi dengan air dan minyak

Pada gambar terlihat bahwa tinggi permukaan air dan minyak goreng tidak sama. Titik P adalah titik khayal yang terletak di perbatasan antara minyak goreng dan air.

Titik Q adalah titik khayal pada air di ujung bejana lain. Tinggi titik P dan Q sama jika diukur dari dasar bejana. Di titik P dan Q, tekanannya adalah sama.

Rumus Bejana Berhubungan

Dengan demikian, dapat dituliskan sebagai berikut.

p1 = p2

r1 × g × h1 = r2 × g × h2

Karena harga g sama, maka:

r1 × h1 = r2 × h2 

Keterangan:
r1 = massa jenis zat cair 1
r2 = massa jenis zat cair 2
h1 = tinggi permukaan zat cair 1
h2 = tinggi permukaan zat cair 2

Persamaan di atas merupakan formulasi untuk menyelesaikan masalah dalam bejana berhubungan yang berisi dua jenis zat cair.

Contoh Soal Bejana Berhubungan

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.

Jawab:
h2= h1 – Dh
    = 10 cm – 1 cm
    = 9 cm
    = 9 × 10-2 m
r2 = 1.000 kg/m³

r1 = .... ?
      r1 x h1 = 2 x h2
r1 × 0,1 m = 1.000 kg/m³ × 9 × 10-2 m
r1                   = (1.000 kg/m³ x 9 x 10-2 m) : 0,1 m
r1                   = 900 kg/m³
Jadi, massa jenis zat cair tersebut adalah 900 kg/m³.

Demikian  pembahasan tentang bejana berhubungan yang meliputi bunyi hukum bejana berhubungan, bejana berhubungan fisika, contoh bejana berhubungan, Bejana Berhubungan yang Diisi Zat Cair Sejenis, dan Bejana Berhubungan dengan Zat Cair Tidak Sejenis.