50. Sebuah pipa U mula-mula diisi raksa (massa jenis = 13.600 kg/mº), kemudian diisi air. Jika air mengisi kaki kiri setinggi 14,96 cm, berapakah selisih ketinggian permukaan zat cair dalam kedua kaki? Air 14,96 cm Raksa 

Halo pahamifren, jika bejana berhubungan seperti pipa yang berbentuk U diisi dengan zat cair, maka ketinggian zat cair pada kedua kakinya akan sama. Tapi jika pada pipa tersebut diisi dengan zat cair yang massa jenisnya berbeda, maka ketinggian zat cair pada kedua kakinya juga berbeda. Seperti pada soal di atas, bagaimana kita bisa mengetahui selisih ketinggian air dan raksa pada kedua kaki pipa U tersebut? Oke pahamifren, kita bisa menghitung selisih ketinggian tersebut menggunakan konsep tekanan hidrostatis.

Identifikasi Konsep

Oke pahamifren, tekanan hidrostatis adalah tekanan yang dihasilkan oleh zat cair. Secara matematis, tekanan hidrostatis dituliskan :
\[{P_h} = \rho  \cdot g \cdot h\]
Dengan :
\({P_h}\) = tekanan hidrostatis (\({\rm{Pa}}\) atau \({\rm{N/}}{{\rm{m}}^{\rm{2}}}\))
\(\rho \) = massa jenis zat cair (\({\rm{kg/}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\))
\(g\) = percepatan gravitasi (\({\rm{m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\))
\(h\) = kedalaman zat cair (\({\rm{m}}\))

Nah, pada pipa U yang diisi dengan air dan raksa seperti pada soal di atas, tekanan hidrostatis pada satu garis lurus mendatar adalah sama. Jadi tekanan hidrostatis pada kaki sebelah kiri sama dengan tekanan hidrostatis pada kaki sebelah kanan.
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-659/LessonId-1588/ModuleId-1/QuestionCode-21ICHEIRQOU/pipa U 50.jpg" />
	\[\begin{array}{rl}{P_{ha}} &= {P_{hr}}\\{\rho _a} \cdot g \cdot {h_a} &= {\rho _r} \cdot g \cdot {h_r}\\{\rho _a} \cdot {h_a} &= {\rho _r} \cdot {h_r}\end{array}\]
Nah, pada soal di atas diketahui :
•	Massa jenis raksa \({\rho _r} = 13.600\;{\rm{kg/}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\) 
•	Massa jenis air \({\rho _a} = 1.000\;{\rm{kg/}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\)
•	Kedalaman air \({h_a} = 14,96\;{\rm{cm}}\)
Dan yang ditanyakan adalah selisih ketinggian permukaan zat cair \(\Delta h = ...?\)
Oke pahamifren, dengan menggunakan hasil penurunan dari tekanan hidrostatis pada pipa U di atas, maka kita bisa menghitung kedalaman raksa pada kaki pipa U sebelah kanan.
	\[\begin{array}{rl}{\rho _a} \cdot {h_a} &= {\rho _r} \cdot {h_r}\\1.000 \cdot 14,96 &= 13.600 \cdot {h_r}\\14.960 &= 13.600 \cdot {h_r}\\{h_r} &= \dfrac{{14.960}}{{13.600}}\\ &= 1,1\;{\rm{cm}}\end{array}\]
Jadi selisih ketinggian permukaan zat cair pada kedua kakai pipa U tersebut adalah :
	\[\begin{array}{rl}\Delta h &= {h_a} - {h_r}\\ &= 14,96 - 1,1\\ &= 13,86\;{\rm{cm}}\end{array}\]


Pembahasan

Jadi selisih ketinggian permukaan zat cair pada kedua kaki pipa U di atas adalah 13,86 cm.