Terapan Bejana Berhubungan

Terapan Bejana Berhubungan – Pada topik sebelumnya kalian telah belajar tentang konsep tekanan hidrostatis dalam kehidupan. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang terdapat pada zat cair yang disebabkan oleh berat zat cair itu sendiri. Contoh dari penerapan tekanan hidrostatis adalah pembuatan bendungan, dinding bendungan dibuat lebih tebal karena semakin dalam posisi suatu benda dari permukaan, maka semakin besar pula tekanan hidrostatisnya.

Pada topik ini, kalian akan belajar tentang terapan dari bejana berhubungan. Bejana berhubungan merupakan istilah yang digunakan untuk membuktikan bahwa setiap zat cair yang bermassa jenis sama, akan menempati sebuah ruang dengan sifat-sifat yang sama. Bagaimana selanjutnya? Berikut ini ulasannya.

▬ Asas Bejana Berhubungan ▬

Perhatikan peristiwa yang sering terjadi di sekeliling kita, misalnya saat air minum berada pada posisi datar lalu dimiringkan, apakah yang akan terjadi? Meskipun gelas dimiringkan, air dalam gelas akan tetap datar kan? Nah begitu juga dengan prinsip bejana berhubungan. Zat cair yang dimasukkan dalam bejana berhubungan akan memiliki tinggi permukaan yang sama. Berikut ini contohnya.

Gambar 1. Bejana Berhubungan untuk Satu Jenis Zat
Lalu bagaimana jika dalam bejana berhubungan terdapat dua jenis cairan yang berbeda?

Gambar 2. Bejana Berhubungan untuk Dua Jenis Zat yang Berbeda Massa Jenis
Prinsip tekanan hidrostatis dapat diterapkan pada bejana berhubungan yang memiliki massa jenis cairan sama. Persamaan yang digunakan di dalam bejana berhubungan adalah sebagai berikut.

Keterangan:
ρ1 = massa jenis zat cair 1 (kg/m3);
ρ2 = massa jenis zat cair 2 (kg/m3);
h1 = ketinggian zat cair 1 (m); dan
h2= ketinggian zat cair 2 (m).

        Berdasarkan (Gambar 2) tampak bahwa tinggi permukaan zat cair yang tidak sejenis tidak sama. Hal tersebut dikarenakan massa jenis cairan yang digunakan tidak sama. Dengan demikian, prinsip bejana berhubungan tidak berlaku. Beberapa hal yang menyebabkan prinsip bejana berhubungan tidak berlaku antara lain sebagai berikut.

a. Bejana diisi oleh zat cair yang memiliki massa jenis berbeda.
b. Bejana dalam keadaan tertutup, baik salah satu bejana maupun kedua-duanya.
c. Adanya unsur pipa kapiler pada bejana, yaitu pipa kecil yang memungkinkan air menaiki sisi bejana.

▬ Penerapan Bejana Berhubungan dalam Kehidupan ▬

Peristiwa bejana berhubungan banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari yaitu sebagai berikut.

► Air dalam teko

Teko adalah tempat air yang digunakan untuk menuang air di dalam gelas. Ketika teko dimiringkan, permukaan air di dalamnya akan selalu datar.

► Alat pengukur kedataran suatu permukaan (Water pass)

Water pass adalah alat yang digunakan untuk mengukur kedataran suatu permukaan. Alat ini biasanya digunakan oleh tukang bangunan untuk mengukur ketinggian suatu bangunan saat permukaan tanahnya tidak rata. Water pass ini terdiri dari selang plastik yang diisi air. Cara penggunaannya dengan menempatkan ujung selang pada posisi yang telah ditentukan dan menaik atau menurunkan ujung selang yang lain agar terjadi keseimbangan sehingga permukaan airnya tetap.

► Sumur

Air yang terdapat di dalam sumur juga menerapkan prinsip bejana berhubungan. Sumur harus di bor di bawah permukaan tanah, sehingga airnya tidak pernah kering.

Contoh Soal

Suatu bejana berhubungan mempunyai massa jenis zat cair 1adalah 600 kg/m3, jika tinggi zat cair 2 adalah 2 cm dan massa jenis zat cair 2 adalah 800 kg/m3. Berapakah tinggi zat cair 1 ?
Penyelesaian
Diketahui:
ρ1 = 600 kg/m3
ρ2 = 800 kg/m3
h2 = 2 cm
Ditanyakan: tinggi zat cair 1 (h1) ?
Jawab:

Jadi, tinggi zat cair 1 adalah 1,5 cm.

Terapan Bejana Berhubungan | lookadmin | 4.5