fbpx

Sebuah pipa U diisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m³. Kemudian, pipa tersebut diisi minyak dengan massa jenis 800 kg/m³ melalui salah satu ujungnya hingga setinggi 15 cm. Selisih tinggi di kedua kaki pipa U tersebut adalah

Sebuah pipa U diisi air dengan massa jenis 1.000 kg/m³. Kemudian, pipa tersebut diisi minyak dengan massa jenis 800 kg/m³ melalui salah satu ujungnya hingga setinggi 15 cm. Selisih tinggi di kedua kaki pipa U tersebut adalah

Jawaban yang benar adalah 3 cm.

Diketahui:
ρa = 1000 kg/m³
ρm = 800 kg/m³
h = 15 cm

Ditanya:
∆h = ?

Pembahasan:
>> Mencari ketinggian air terlebih dahulu.
Besarnya tekanan hidrostatis pada setiap titik dalam kedalaman yang sama pada suatu jenis zat cair adalah sama.
Pa = Pm
ρa.g.ha = ρm.g.hm
ρa.ha = ρm.hm

Keterangan
Pa, Pm = tekanan hidrostatis pada air, minyak pada titik ketinggian dari dasar pipa U yang sama (Pa)
ρa, ρm = massa jenis air, minyak (kg/m³)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
ha, hm = ketinggian air, minyak dari titik yang sama (titik batas antara air dan minyak) (cm)

Sehingga
ρa.ha = ρm.hm
1000.ha = 800.15
ha = 12000/1000
ha = 12 cm

>> Mencari selisih tinggi di kedua kaki pipa U.
Selisih tinggi zat cair yang sebelah kiri dan kanan dapat dihitung dengan persamaan berikut:
∆h = hm – ha

Keterangan
∆h = selisih tinggi zat cair (cm)

Sehingga
∆h = hm – ha
∆h = 15–12
∆h = 3 cm

Jadi, Selisih tinggi di kedua kaki pipa U tersebut adalah 3 cm.