Hukum bejana berhubungan tidak berlaku apabila kecuali

Bejana berhubungan adalah beberapa bejana yang bagian bawahnya dihubungkan satu sama lain dan bagian atasnya dibiarkan terbuka. Contoh dalam kehidupan sehari-hari; ceret, teko, alat penyiram bunga, dll.

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang salah satu topik yang berkaitan tentang tekanan zat cair, yakni bejana berhubungan.

Sebelumnya, kita telah menuntaskan sub pembahasan lainnya, yakni tentang Hukum Pascal dan Tekanan Hidrostatis. 

Sebenarnya, ketiga materi ini saling berhubungan, jadi ada baiknya kalian menguasai ketiganya agar mendapatkan pemahaman yang baik tentang tekanan pada zat cair. 

Lantas, seperti apa sih hakikat bejana berhubungan itu? Bagaimana bunyi hukumnya? Nah, semuanya akan dijelaskan secara lengkap dalam materi ini, termasuk rumus dan contoh soalnya.

Baiklah, kita mulai saja pembahasannya...

Apa yang dimaksud dengan bejana berhubungan? Dalam ilmu fisika, bejana berhubungan adalah dua atau lebih bejana yang bagian bawahnya saling dihubungkan satu sama lain dan bagian atasnya dibiarkan terbuka.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar dibawah ini!

Sebagaimana yang kalian lihat pada gambar di atas, dua atau lebih pipa saling dihubungkan. Ketika bejana tersebut diisi zat cair, maka permukaan zat cair pada pipa-pipanya akan sama tinggi.

Zat cair dalam tabung kiri akan memberi tekanan pada dasar tabung. Menurut Hukum Pascal, tekanan ini akan diteruskan ke segala arah dan sama rata, termasuk ke zat cair di tabung kanan.Tekanan yang sama juga diberikan oleh zat cair pada tabung kanan ke tabung kiri. Akhirnya, keseimbangan akan tercapai jika kedua tekanan itu sama.

Karena cairan di dalam kedua tabung sama, maka keseimbangan akan tercapai jika tinggi cairan di kedua tabung sama. 

"Jika bejana berhubungan diisi dengan zat yang sama dan dalam keadaan seimbang atau diam, maka permukaan zat cair terletak pada satu bidang datar."

Jadi, syarat berlakunya hukum bejana berhubungan adalah:

Permukaan zat cair tidak dipengaruhi oleh bentuk bejana atau pipa. Bagaimana pun bentuk bejana atau pipanya, permukaan zat cair akan selalu datar.

Selain itu, permukaan zat cair juga tidak dipengaruhi oleh posisi bejana. Meskipun, posisi bejana dimiringkan, permukaan zat cair akan tetap datar.

Hukum di atas sekaligus menjadi sifat dari bejana berhubungan. 

Namun, sifat atau hukum bejana berhubungan tidak berlaku jika berada pada kondisi berikut ini:

Misalnya, suatu bejana berhubungan diisi dua zat cair yang berbeda dan tidak dapat bercampur dengan berat jenis masing-masing S1 dan S2.

Tarik garis pada batas permukaan kedua zat cair itu (garis AB), seperti yang tampak pada gambar di bawah ini!

Berdasarkan hukum tekanan hidrostatis, tekanan di A sama dengan tekanan di B.

Oleh karena p = h . S, maka persamaan (1) bisa dituliskan menjadi:

Oleh karena S = ρ . g, maka persamaan (2) bisa tuliskan menjadi:

h1 . ρ1 . g = h2 . ρ2 . gh1 . ρ1 = h2 . ρ2, atau

h1/h2 = ρ1/ρ2 ....(3)

Disadari atau tidak, ada banyak contoh bejana berhubungan dalam kehidupan sehari-hari yang memanfaatkan sifat permukaan zat cair yang selalu mendatar. Berikut ini beberapa di antaranya: 

Air akan keluar melalui pancuran sebelum teko terisi penuh dengan air. Hal ini disebabkan tinggi permukaan air di dalam teko dengan tinggi permukaan air di dalam pancurannya selalu sama. Air akan keluar setiap kali mencapai mulut pancuran.

Karena permukaan air cenderung mengambil posisi mendatar, air dari dam dapat mengalir ke daerah persawahan yang lebih rendah.

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 tersebut 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.

Sebuah bejana diisi air. Kemudian, dituangkan minyak di kaki lainnya hingga tinggi minyak 20 cm terhadap garis setimbang. Berapa tinggi air terhadap garis setimbang jika massa jenis air 1 g/cm3 dan massa jenis minyak 0,8 g/cm3. 

Jadi, tinggi air terhadap garis setimbang adalah 16 cm.

Sebuah bejana berhubungan mempunyai luas penampang yang sama di semua bagiannya. Di pipa kiri ada air setinggi 16 cm, sedangkan di pipa kanan ada alkohol dengan tinggi 20 cm. Jika massa jenis air 1 g/cm3, berapa massa jenis alkohol?

Jadi, massa jenis alkohol adalah 0,8 g/cm3. 

Jadi, bejana berhubungan adalah beberapa bejana yang bagian bawahnya dihubungkan satu sama lain dan bagian atasnya dibiarkan terbuka. Contoh dalam kehidupan sehari-hari; ceret, teko, alat penyiram bunga, dll.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Bejana Berhubungan: Hukum, Rumus, Contoh Soal 2020-10-26T02:27:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika

1. salah satu kaki bejana berhubungan berbentuk pipa kapiler 
2. tekanan dari masing-masing permukaan tabung bejan berhubungan tidak sama 
3. bejana berhungan di isi dengan 2 jenis zat cair atau lebih yang tidak sejenis 
4. bejana dalam keadaan tidak seimbang (digoyang-goyangkan)

• 

• 

• 

  3. bejana berhungan di isi dengan 2 jenis zat cair atau lebih yang tidak sejenis, jadi ini slh???

• Dari mana loh tau blng slh brooo