Hukum Utama Hidrostatis dan Rumusnya pada Pipa U

Hukum utama hidrostatis menyatakan semua titik yang terletak pada suatu bidang datar dalam satu jenis zat cair yang memiliki tekanan sama. Perhatikan gambar berikut!

Pada gambar di atas kita bisa lihat bahwa ada sebuah bejana yang berhubungan dengan diisi fluida. Dapat kita lihat bahwa tinggi permukaan fluida di setiap tabung adalah sama, walaupun bentuk setiap tabung berbeda. Itu artinya, walaupun bentuk tabung perbeda, besar tekanan di titik A, B, C, dan D adalah sama.

Persamaan Hukum Utama Hidrostatis dapat kita turunkan dengan memperhatikan gambar berikut:

Misalkan, pada suatu bejana berhubungan dimasukkan dua jenis fluida yang massa jenisnya berbeda, yaitu ρ₁ dan ρ₂. Kemudian, jika kita ukur dari batas terendah fluida 1 dan 2, yaitu titik A dan titik B, di mana fluida 1 memiliki ketinggian h₁ dan fluida 2 memiliki ketinggian h₂.

Maka, berdasarkan persamaan tekanan hidrostatis, besarnya tekanan di titik A dan titik B bergantung pada massa jenis fluida dan ketinggian di dalam tabung. Secara matematis dapat kita rumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

h₁ = jarak titik A terhadap permukaan fluida 1 (m)

h₂ = jarak titik B terhadap permukaan fluida 2 (m)

ρ₁ = massa jenis fluida 1 (kg/m³)

ρ₂ = massa jenis fluida 2 (kg/m³)