Pernahkah kamu mengamati bentuk permukaan air dalam teko atau selang yang ditekuk? Ternyata, permukaan zat cair tersebut tetap mendatar, dan tidak terpengaruh bentuk tempat zat cair itu. Teko dan selang termasuk bejana berhubungan. Hal ini kemudian dinyatakan dalam hukum yang terkenal dengan nama hukum bejana berhubungan. Hukum bejana berhubungan berbunyi:
Bila bejana-bejana berhubungan diisi dengan zat cair yang sama dan berada dalam keadaan setimbang maka permukaan zat cair dalam bejana-bejana terletak pada sebuah bidang datar.
Hukum bejana berhubungan membahas mengenai zat cair sejenis dalam bejana berhubungan. Lalu, apa yang akan terjadi jika bejana berhubungan tersebut diisi dengan beberapa zat cair tidak sejenis? Untuk kasus seperti ini digunakan prinsip tekanan hidrostatis, yaitu tekanan zat cair akan sama pada kedalaman yang sama.
Gambar 19.11 Bejana berhubungan yang diisi dengan zat cair yang massa jenisnya berbeda
Perhatikan gambar 19.11 di samping! Tekanan hidrostatis pada titik A akan sama dengan tekanan hidrostatis pada titik B sehingga diperoleh persamaan:
PA = PB
ρ1 . g . h1 = ρ2 . g . h2
ρ1 . h1 = ρ2 . h2 . . . (19.6)
Keterangan:
ρ1: massa jenis zat cair 1 (kg/m3)
ρ2: massa jenis zat cair 2 (kg/m3)
h1: ketinggian zat cair 1 (m)
h2: ketinggian zat cair 2 (m)
Berdasarkan peristiwa di atas, tampak bahwa tinggi permukaan zat cair tidak sejenis 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 keduaduanya.
c. Adanya unsur pipa kapiler pada bejana, yaitu pipa kecil yang memungkinkan air menaiki sisi bejana.
Peristiwa bejana berhubungan banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari di antaranya:
a. air dalam teko,
b. alat pengukur kedataran suatu permukaan (water pass), dan
c. penyaluran air melalui selang pada tempat dengan ketinggian yang sama.
Posting Komentar