Prinsip Kerja Hukum Bejana Berhubungan

Hukum Bejana Berhubungan- 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.

Bejana berhubungan adalah sebuah bejana yang mempunyai beberapa pipa yang saling berhubungan. Hukum bejana berhubungan menyatakan jika bejana berhubungan diisi zat cair yang sejenis dalam keadaan seimbang, maka permukaan zat cair akan berada pada satu bidang sejajar ( 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

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.

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 slang 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

Perhatikan teko air di rumahmu. Teko tersebut 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.

Artikel terkait Prinsip Kerja Hukum Bejana Berhubungan:

Updated: 2 September 2014 — 23:37

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Materi SMA © 2014