51. Sebuah pipa U mula-mula diisi dengan cairan A (massa jenis 12 g/cm). Ketika kaki kiri diisi cairan B (massa jenis 0,8 g/cm), permukaan raksa dalam kaki kiri turun sejauh x. Jika tinggi kolom cairan B adalah 15 cm, hitung x. 

Halo pahamifren, pada sebuah bejana berhubungan seperti pipa yang berbentuk U kita isi dengan satu jenis zat cair, maka permukaan zat cair pada kedua kaki pipa tersebut pasti telihat ada dalam satu garis mendatar yang sama sehingga kedalaman zat cair pada kedua kaki pipa U adalah sama. Nah, bagaimana jika pada pipa tersebut kita isi dengan dua zat cair yang massa jenisnya berbeda? Oke pahamifren, seperti pada soal di atas, jika pada pipa U diberi zat cair yang massa jenisnya berbeda, pasti kedalaman zat cair pada kedua kakinya menjadi tidak sama. Nah, pada soal di atas pipa U yang awalnya berisi cairan A kemudian ditambahi cairan B pada kaki sebelah kiri sehingga permukaan zat cair A pada kaki sebelah kiri turun sejauh \(x\) (kalimat “pemukaan raksa” pada soal di atas seharusnya adalah “permukaan zat cair A”).

Identifikasi Konsep

Oke pahamifren, zat cair yang massa jenisnya berbeda tidak akan menyatu jika kita campurkan. Zat cair yang massa jenisnya lebih kecil pasti akan berada di atas dan zat cair yang massa jenisnya lebih besar pasti akan berada di bawah. Nah, pada soal di atas diketahui :
•	Massa jenis cairan A \({\rho _A} = 12\;{\rm{g/c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\)
•	Massa jenis cairan B \({\rho _B} = 0,8\;{\rm{g/c}}{{\rm{m}}^{\rm{3}}}\)
Jadi soal di atas bisa kita gambarkan sebagai berikut :
 
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-659/LessonId-1588/ModuleId-1/QuestionCode-21ICHEKD5QN/pipa U.jpg" />

Nah, perlu diketahui bahwa pada satu garis lurus mendatar, besarnya tekanan hidrostatis pada kaki sebelah kiri sama dengan tekanan hidrostatis pada sebelah kanan. Jadi :
	\[\begin{array}{rl}{P_B} &= {P_A}\\{\rho _B} \cdot g \cdot {h_B} &= {\rho _A} \cdot g \cdot {h_A}\\{\rho _B} \cdot {h_B} &= {\rho _A} \cdot {h_A}\end{array}\]
Dengan memasukkan nilai-nilai yang telah diketahui pada persamaan tersebut, maka kita bisa mengetahui nilai \(x\). Jadi :
\[\begin{array}{rl}{\rho _B} \cdot {h_B} &= {\rho _A} \cdot {h_A}\\0,8 \cdot 15 &= 12 \cdot 2x\\12 &= 24x\\x &= \dfrac{{12}}{{24}}\\ &= 0,5\;{\rm{cm}}\end{array}\]


Pembahasan

Jadi nilai \(x\) pada soal di atas adalah 0,5 cm.