Contoh Soal Bejana Berhubungan beserta Pembahasannya Lengkap dengan Rumus

Contoh Soal Bejana Berhubungan beserta Pembahasannya Lengkap dengan Rumus – Ada banyak sekali materi yang harus dipelajari dalam mata pelajaran Fisika di sekolah, salah satunya adalah bejana berhubungan.

Bejana berhubungan merupakan materi yang biasanya muncul di kelas 8 SMP. Materi ini membahas tentang konsep fisika mengenai bagaimana zat cair di dalam wadah yang saling terhubung akan mempunyai permukaan yang sama.

Nah, untuk membantumu memahami materi bejana berhubungan, di bawah ini Mamikos sudah siapkan beberapa contoh soal bejana berhubungan beserta pembahasan dan rumusnya secara lengkap untuk kamu pelajari. 📖✨

Apa itu Bejana Berhubungan?

Sebelum lebih jauh mempelajari contoh soalnya, kamu harus memahami konsep dasar dari bejana berhubungan terlebih dahulu.

Seperti yang sudah Mamikos sebutkan secara singkat di atas, bejana berhubungan adalah sebuah konsep fisika yang membahas tentang bagaimana zat cair yang ada dalam wadah yang saling terhubung akan mempunyai permukaan yang sama.

Lebih jelasnya, mengutip dari Kumparan, dalam buku yang disusun oleh Tim Maestro Genta yaitu Inti Materi IPA SMP/MTs kelas 7,  8, 9. Hukum bejana berhubungan memiliki bunyi sebagai berikut:

“Apabila 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.”

Dapat dipahami bahwa bejana berhubungan sendiri merupakan kumpulan dari beberapa wadah atau bejana yang saling terhubung satu sama lain.

Yang mana di dalam bejana tersebut akan diisi oleh cairan yang sama dan tinggi permukaan setiap bejana akan tetap sama meski volume dan ukurannya berbeda.

Seperti Apa Contoh Soal Bejana Berhubungan beserta Pembahasannya Lengkap dengan Rumus?

Untuk membantu kamu agar semakin memahami materi bejana berhubungan dalam mata pelajaran Fisika di sekolah. Berikut ini Mamikos berikan sejumlah contoh soal bejana berhubungan beserta pembahasan lengkap dengan rumus yang bisa kamu pelajari:

Daftar Contoh Soal Bejana Berhubungan beserta Pembahasannya Lengkap dengan Rumus

Contoh Soal 1

Terdapat dua bejana yaitu bejana A dan B yang diisi oleh dua zat cait dengan massa jenis yang berbeda. Jika massa jenis zat cair pada bejana A yaitu 1.000 kg per meter kubik dengan besaran tekanan di dasar A yaitu ⅘ tekanan di dasar bejana B. Maka berapakah massa jenis zat cair pada bejana B?

Jawaban: 

Diketahui,

ρ.A = 1000 kg/m³
Tekanan di dasar A = 4/5 tekanan di dasar B

Ditanya: ρ.B = …

Penyelesaian:

P.A = 4/5 P.B
5 P.A = 4 P.B
5 (ρ.A x g x h.A) = 4 (ρ.B x g x h.B)

Dikarenakan gravitasi (g) dan tinggi (h) sama, maka dapat dicoret

5 x ρ.A = 4 x ρ.B
5 x 1000 = 4 x ρ.B
ρ.B = 1250 kg/m³

Maka  ρ.B atau massa jenis zat cair bejana B adalah 1250 kg per meter kubik

Contoh Soal 2

Terdapat sebuah bejana yang berisi air, di salah satu sisinya dituangkan cairan x (minyak sintetis). Apabila ketinggian cairan x bejana memiliki besaran 3m, maka hitunglah berapa ketinggian air dari titik yang sama dengan cairan x tersebut!

(ρ_a = 1.000 kg/m³, ρ_x = 950 kg/m³ dan g = 10 m/s²)

Jawaban:

Diketahui, 

ρ_a = 1.000 kg/m³
ρ_x = 950 kg/m³ 

h_x = 3 m 

Ditanyakan, berapa ketinggian air pada bejana?

Cara penyelesaian:

P_a = P_x 

ρ_a × g × h_a = ρ_x× g × h_x
1.000 × 10 × h_a = 950 × 10 × 3
h_a = 2.850/1.000
h_a = 2,85 m

Maka, ketinggian air yang ada pada  h_a = 2,85 m ketika diukur ada pada titik yang sejajar dengan h_x = 3 m.

Contoh Soal 3

Terdapat sebuah bejana yang diisikan oleh air. Kemudian bejana tersebut dituangkan sebuah minyak pada kaki lainnya dengan tinggi minyak mencapai 20cm terhadap garis setimbang.

Berdasarkan hal tersebut, berapakah tinggi air terhadap garis setimbang apabila massa jenis air 1 g/cm3 dan massa jenis minyak 0.8 g/cm3.

Jawaban:

Diketahui,

h2 = 20 cm

ρ1 = 1 g/cm3

ρ2 = 0,8 g/cm3

Ditanyakan, h1 …..?

Cara penyelesaian:

h1 = h2 ρ2/ρ1 

     = 20 . 0,8/1

     = 20 . 0,8

     = 16 cm 

Maka, tinggi air terhadap garis setimbang yaitu 16 cm.

Contoh Soal 4

Sebuah bejana berhubungan memiliki luas penampang yang sama di semua bagian. Pada pipa kiri terdapat air dengan tinggi 16 cm, sedangkan pada pipa kanannya terdapat alkohol dengan tinggi 20 cm. Apabila massa jenis air adalah 1 g/cm3, maka berapakah massa jenis alkohol?

Jawaban:

Diketahui, 

h1 = 16 cm

h2 = 20 cm

ρ1 = 1 g/cm3

Ditanyakan, ρ2 …..?

Cara penyelesaian:

ρ2 = ρ1 h1/h2 

     = 1 . 16/20

     = 1 . 0,8

     = 0,8 g/cm3 

 Maka, massa jenis alkohol yaitu 0,8 g/cm3. 

Contoh Soal 5

Terdapat sebuah pipa U berisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m3. Kemudian dimasukan sebuah zat cair lain sampai mengisi 10 cm pada bagian kiri pipanya. Apabila diketahui beda ketinggian permukaan zat cair yaitu 1 cm, maka berapakah massa jenis zat cair tersebut?

Jawaban:

Diketahui, 

h₁ = 10 cm = 0,1 m
Δh = 1 cm
ρ₂ = 1.000 kg/m³

Ditanyakan, ρ₁ = … ?

Cara penyelesaian:

h₂ = h₁ – Δh
  = 10 cm – 1 cm
  = 9 cm = 9 × 10⁻² m

ρ₁ × h₁ = ρ₂ × h₂
ρ₁ × 0,1 m = 1.000 kg/m³ × 9 × 10⁻² m
ρ₁ = (1.000 × 9 × 10⁻²) : 0,1
ρ₁ = 900 kg/m³

Maka massa jenis zat cair tersebut yaitu sebesar 900 kg/m³.

Contoh Soal 6

Terdapat dua tabung, yaitu A dan B yang di dasarnya saling terhubung. Tabung A mempunyai luas penampang sebesar 10 cm2 sedangkan tabung B yaitu 20 cm2. Apabila dimasukan 300 cm3 air, maka berapakah tinggi air pada masing-masing tabung tersebut?

Jawaban:

Diketahui,

A.A = 10 cm²
A.B = 20 cm²
V = 300 cm³

Ditanyakan, h = … ?

Cara Penyelesaian:

V = A.A × h.A + A.B × h.B

Dikarenakan tabung saling berhubungan, maka h.A = h.B = h

300 = 10h + 20h
300 = 30h
h = 300 : 30
h = 10 cm

Jadi, tinggi air pada masing-masing tabung A dan B yaitu 10 cm.

Soal 7

Terdapat sebuah bejana berhubungan yang diisi oleh air dengan tinggi 50 cm. Cobalah hitung tekanan pada dasar bejana tersebut!

Jawaban:

Diketahui,
h = 50 cm = 0,5 m
ρ.air = 1000 kg/m³
g = 10 m/s²

Ditanyakan, P = … ?

Cara penyelesaian:

P = ρ × g × h
P = 1000 × 10 × 0,5
P = 5000 Pa

Maka tekanan pada dasar bejana yaitu 5000 Pa.

Contoh Soal 8

Terdapat dua bejana berhubungan yang diisi oleh air dan minyak. Massa jenis air yaitu 1000 kg/,3 sedangkan massa jenis minyak yaitu 800 kg/m3. Apabila tinggi minyak yaitu 20 cm, maka berapakah tinggi air yang ada di sisi lain?

Jawaban:

Diketahui, 

ρ.air = 1000 kg/m³
ρ.minyak = 800 kg/m³
h.minyak = 20 cm

Ditanyakan, h.air = … ?

Cara penyelesaian:

ρ.air × g × h.air = ρ.minyak × g × h.minyak
1000 × h.air = 800 × 20
h.air = (800 × 20) / 1000
h.air = 16000 / 1000
h.air = 16 cm

Maka tinggi air pada sisi lain adalah 16 cm.

Penutup

Nah, itulah dia beberapa contoh soal bejana berhubungan beserta pembahasannya lengkap dengan rumus. 

Bejana berhubungan merupakan salah satu materi yang akan kamu temui saat duduk di bangku SMP.

Mempelajari contoh soalnya merupakan salah satu cara paling efektif untuk memahami lebih dalam tentang materi satu ini.

Semoga semua contoh soal yang telah Mamikos berikan di atas dapat bermanfaat dan membantu kamu dalam memahami bejana berhubungan.

Jika kamu ingin melihat contoh soal materi Fisika kelas 8 SMP lainnya seperti soal getaran, gelombang, dan bunyi ata soal tekanan zat padat. Jangan lupa kunjungi blog Mamikos, ya.

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta