Mencari Massa Jenis Suatu Cairan Jika Dicampur Dengan Air Pada Bejana

Tekanan pada cairan yang saling terhubung pada bejana dapat dihitung dengan menggunakan rumus tekanan hidrostatis.

Mari kita coba contohnya..

Soal :

1. Air yang berada dalam bejana dicampur dengan suatu cairan. Jika ketinggian air 15 cm dan ketinggian cairan tersebut adalah 20 cm, berapakah massa jenis cairan itu? (massa jenis air = 1000 kg/m³)

Soal diatas bisa digambar seperti dibawah sehingga lebih mudah dipahami.

Diketahui :

Ketinggian cairan (h₁ = 20 cm = 0,2 m)
Ketinggian air (h₂ = 15 cm = 0,15 m)
Massa jenis air (ρ₂) = 1000 kg/m³

Dari gambar diatas, tekanan pada titik A (PA) sama dengan tekanan pada titik B (PB). Inilah yang dijadikan dasar perhitungan.

Berarti :

PA = PB

ρ₁.g.h₁ = ρ₂.g.h₂

"g" bisa kita coret karena sudah ada pada ruas kanan dan kiri

ρ₁.h₁ = ρ₂.h₂

Untuk ketinggiannya kita gunakan dalam satuan "meter", karena satuan massa jenis juga dalam "meter"

ρ₁ × 0,2 = 1000 × 0,15

ρ₁ × 0,2 = 150

bagi 150 dengan 0,2

ρ₁ = 150 : 0,2

ρ₁ = 750 kg/m³

Jadi, massa jenis cairan itu adalah 750 kg/m³

Soal :

2. Air yang berada dalam bejana dicampur dengan dua cairan. Ketinggian air 12 cm dan ketinggian kedua cairan tersebut adalah 20 cm.

Jika ketinggian cairan pertama 5cm dan massa jenisnya 800 kg/m³, berapakah massa jenis cairan yang kedua?

(massa jenis air = 1000 kg/m³)

Gambarnya seperti ini..

Diketahui :

Ketinggian cairan pertama (h₁ = 5 cm = 0,05 m)
Ketinggian carian kedua (h₂ = 15 cm = 0,15 m)
Ketinggian air (h₃) = 12 cm = 0,12 m
Massa jenis cairan pertama (ρ₁) = 800 kg/m³
Massa jenis air (ρ₃) = 1000 kg/m³

Dari gambar diatas, tekanan pada titik A (PA) sama dengan tekanan pada titik B (PB). Inilah yang dijadikan dasar perhitungan.

Perhatikan gambar diatas..

Karena tekanan pada A terdiri dari dua cairan, maka rumus tekanan di A adalah tekanan cairan satu ditambah dengan tekanan dari cairan dua.
Untuk cairan ketiga (yaitu air), tekanannya tetap satu saja karena tidak ada cairan lain lagi diatasnya.