4 Contoh soal Bejana Berhubungan Pipa U
1. Dua bejana A dan B diisi dengan zat cair yang berbeda massa jenisnya, terlihat seperti pada gambar. Jika tekanan di dasar A sama dengan 4/5 tekanan di dasar B dan massa jenis zat cair A = 1000 kg m–3 , maka massa jenis zat cair di B adalah …
A. 1250 kg m–3
B. 2500 kg m–3
C. 3000 kg m–3
D. 4000 kg m–3
E. 5000 kg m–3
Pembahasan
Diketahui :
Tekanan di dasar A (PA) = 4/5 kali tekanan di dasar B (4/5 PB)
Massa jenis zat cair A (ρA) = 1000 kg m–3
Ditanya : Massa jenis zat cair B (ρB)
Jawab :
Rumus tekanan hidrostatis zat cair A adalah PA = ρA g hA
Rumus tekanan hidrostatis zat cair B adalah PB = ρB g hB
Tekanan di dasar A = 4/5 kali tekanan di dasar B :
Tinggi zat cair di A = tinggi zat cair di B sehingga hA dan hB dilenyapkan dari persamaan.
Percepatan gravitasi g sama sehingga dilenyapkan dari persamaan.
5 (ρA) = 4 (ρB)
5 (1000) = 4 (ρB)
ρB = 5000/4
ρB = 1250
Massa jenis zat cair di B adalah 1250 kg m–3
Jawaban yang benar adalah A.
2. Sebuah pipa U diisi dengan dua cairan yang berbeda seperti gambar berikut! Jika massa jenis ρ1 = 0,8 g.cm-3, ρ2 = 1 g.cm-3, dan h1 = 10 cm, maka tinggi h2 adalah….
A. 5 cm
B. 6 cm
C. 7 cm
D. 8 cm
E. 10 cm
Pembahasan
Diketahui :
Massa jenis 1 = 0,8 g.cm-3
Massa jenis 2 = 1 g.cm-3
Ketinggian 1 = 10 cm
Ditanya : Ketinggian 2
Jawab :
Jawaban yang benar adalah D.
3. Sebuah pipa U diisi dengan dua cairan yang berbeda seperti gambar berikut! Jika massa jenis p1 = 0,8 g.cm-3, p2 = 1 g.cm-3, dan h1 = 10 cm, maka tinggi h2 adalah….
A. 5 cm
B. 6 cm
C. 7 cm
D. 8 cm
E. 10 cm
Pembahasan
Diketahui :
Massa jenis 1 = 0,8 g.cm-3
Massa jenis 2 = 1 g.cm-3
Ketinggian 1 = 10 cm
Ditanya : Ketinggian 2
Jawab :
Jawaban yang benar adalah D.
4. Perhatikan gambar berikut :
Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan air yang massa jenisnya 1000 kg.m-3 kemudian pada salah satu pipa dituangkan minyak goreng sehingga posisi stabil tampak seperti gambar. Jika tinggi kolom minyak 8 cm dan kolom air 5 cm, besarnya massa jenis minyak goreng adalah….
A. 520 kg.m-3
B. 525 kg.m-3
C. 600 kg.m-3
D. 625 kg.m-3
E. 720 kg.m-3
Pembahasan
Diketahui :
Massa jenis air = 1000 kg.m-3
Tinggi air = 5 cm
Tinggi minyak goreng = 8 cm
Ditanya : Massa jenis minyak goreng
Jawab :
Jawaban yang benar adalah D.
Sumber soal:
Soal UN Fisika SMA/MA