Jawab:

Penjelasan dengan langkah-langkah:

Ketika air dan minyak ditempatkan bersama-sama dalam sebuah pipa U, mereka tidak akan mencampur karena mereka tidak saling bercampur. Konsekuensinya, air dan minyak akan membentuk lapisan-lapisan yang berdiri tegak satu sama lain, dan masing-masing lapisan memiliki massa jenis yang berbeda.

Untuk menentukan tinggi air di sisi kiri pipa U, kita harus menggunakan prinsip hidrostatika, yaitu bahwa gaya tekan pada suatu lapisan fluida adalah sama dalam arah vertikal dan bergantung pada tinggi lapisan tersebut dan massa jenis fluida.

Dengan menyatakan tinggi minyak di sisi kanan sebagai h2, dan tinggi air di sisi kiri sebagai h1, maka kita memiliki:

ρ_minyak * g * h2 = ρ_air * g * h1

Dengan menggunakan nilai-nilai massa jenis yang diberikan dan g = 9.8 m/s^2 sebagai percepatan gravitasi, kita dapat memperoleh:

600 kg/m^3 * 9.8 m/s^2 * 5 cm = 1000 kg/m^3 * 9.8 m/s^2 * h1

Setelah mengkonversi satuan, kita memperoleh:

h1 = (600 kg/m^3 * 9.8 m/s^2 * 5 cm) / (1000 kg/m^3 * 9.8 m/s^2) = 3 cm

Jadi, tinggi air di sisi kiri pipa U adalah 3 cm.