Jawaban:

massa jenis minyak tanah pada bejana 2 adalah 4 g/cm³.

Penjelasan:

Karena bentuk bejana pada kedua kasus adalah pipa U dan bejana pada kedua sisi pipa U berisi zat yang berbeda, maka tekanan hidrostatis pada kedua sisinya harus seimbang. Oleh karena itu, tinggi permukaan zat cair di kedua sisi pipa U harus seimbang.

Kita diketahui bahwa pada bejana 1, massa jenis air adalah 1 g/cm³, sehingga tinggi permukaan air pada kedua sisi pipa U adalah sama.

Pada bejana 2, tinggi permukaan minyak tanah pada sisi 1 adalah 8 cm dan pada sisi 2 adalah 10 cm. Karena tinggi permukaannya harus seimbang, maka selisih tinggi permukaan antara sisi 1 dan sisi 2 adalah 10 cm - 8 cm = 2 cm.

Selanjutnya, kita dapat menggunakan prinsip tekanan hidrostatis yang menyatakan bahwa tekanan hidrostatis pada kedalaman yang sama dalam zat cair adalah sama. Oleh karena itu, tekanan hidrostatis pada kedalaman 2 cm pada minyak tanah di sisi 2 sama dengan tekanan hidrostatis pada kedalaman 8 cm pada minyak tanah di sisi 1.

Kita dapat menggunakan rumus tekanan hidrostatis:

P = ρgh

di mana P adalah tekanan hidrostatis, ρ adalah massa jenis zat cair, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah kedalaman.

Karena tekanan hidrostatis pada kedalaman yang sama dalam zat cair adalah sama, maka kita dapat menyamakan kedua tekanan hidrostatis pada kedalaman 2 cm dan 8 cm:

ρ_minyak × g × 2 cm = ρ_minyak × g × 8 cm

ρ_minyak = (ρ_air × 8 cm) / 2 cm

ρ_minyak = 4 × ρ_air

Karena massa jenis air adalah 1 g/cm³, maka massa jenis minyak tanah adalah:

ρ_minyak = 4 × ρ_air = 4 × 1 g/cm³ = 4 g/cm³