Rumus Tekanan Hidrostatis, Bisa Hitung Tinggi Cairan di Pipa U, Lengkap Contoh Soal & Jawabannya

TRIBUNSOLO.COM - Pipa U adalah sebuah bejana sederhana yang saling berhubungan dan berbentuk huruf U.

Pipa tersebut bisa diisi dengan cairan tertentu. 

Nantinya, kedua sisi pipa U tersebut akan memiliki tinggi yang sama. 

Itu seperti hukum bejana berhubungan yang menyatakan apabila bejana berhubungan diisi dencan zat cair sejenis dalam keadaan diam, maka permukaan zat cair selalu terletak pada satu bidang zat, atau memiliki tinggi yang sama. 

Namun, itu tidak berlaku untuk cairan dengan berbeda massa jenis lebih dari satu. 

Kendati demikian, tekanan di kedua permukaan cairan tersebut selalu sama. 

Baca juga: Rumus Keliling Layang-layang, Lengkap Dengan Contoh Soal & Jawabannya

Baca juga: Rumus Volume Balok, Lengkap dengan Contoh Soal dan Cara Mengerjakannya

Itu dinamakan dengan tekanan hidrostatis. 

Tekanan hidrostasis bisa diartikan tekanan dalam zat cair, dikutip dari Kompas.

Tekanan tersebut diakibatkan gaya pada zat cair terhadap suatu luas bidang tekan pada kedalaman tertentu. 

Nah, besaran tekanan tersebut bisa dihitung dengan memperhitungkan massa jenis, gravitasi, dan ketinggian cairan. 

Berikut rumus tekanan hidrostatis :

P : ρ x g x h 

Keterangan : 

P: tekanan hidrostatis (Pa) atau (N/m⊃3;)

g: percepatan gravitasi (m/s⊃2;)

ρ: massa jenis zat (kg/m⊃3;)

h: tinggi kolom zat cair (m)

Itu juga bisa digunakan untuk menghitung ketinggian ataupun massa jenis dua cairan dalam pipa U. 

Rumusnya sebagai berikut : 

P1 = P2

ρ1 x g x h1 = ρ2 x g x h2

ρ1 x h1 = ρ2 x h2    

Contoh soal dan cara penyelesaiannya :

1. Sebuah kolam renang memiliki kedalaman 10 meter dimana massa jenis air 1 g/cm³ dengan percepatan gravitasi 9,8 m/s⊃2;. Berapakah tekanan air pada kolam tersebut ?

Diketahui : 

ρ = 1 g/cm³ atau 1kg/m³

g = 9,8 m/s⊃2;

h = 10 m

Ditanyakan : besaran tekanan air 

Jawab : 

P : ρ x g x h

P : 1000 x 9,8 x 10

P : 9,8 x 10⁴ Pa

2. Pipa U diisi raksa dengan massa jenis 13.600 kg/m⊃3;. Kemudian pada salah satu pipa dituangkan minyak goreng sehingga posisi stabil. Jika tinggi kolom raksa sebesar 12 cm dan kolom minyak goreng 8 cm, maka berapakah massa jenis minyak goreng ?

Diketahui : 

ρ_raksa = 13.600 kg/m3

g = 9,8 m/s⊃2;

h_raksa = 12 cm

h_minyakgoreng = 8 cm

Ditanyakan : massa jenis minyak goreng 

Jawab : 

P_raksa = P_{minyak goreng}

ρ x h = ρ x h

13.600 x 12 = ρ x 8

ρ = 20.400 kg/m3

(*)