برای حل این مسئله، باید از قوانین تعادل هیدرواستاتیکی استفاده کنیم. در لوله U شکل، وقتی دو مایع مخلوطنشدنی در حالت تعادل هستند، فشار در نقاط همارتفاع برابر است.
فرض کنید:
- \(h_1\) ارتفاع ستون مایع اول از نقطه مرجع (پایینترین نقطه لوله) تا سطح بالای آن باشد.
- \(h_2\) ارتفاع ستون مایع دوم باشد.
فشار در نقاط همارتفاع دو ستون مایع با چگالیهای متفاوت برابر است:
\[
\rho_1 \cdot g \cdot h_1 = \rho_2 \cdot g \cdot h_2
\]
که در آن \( \rho_1 \) و \( \rho_2 \) به ترتیب چگالی مایعهای اول و دوم و \( g \) شتاب گرانش است.
از این معادله میتوان برای مقایسه فشارها و ارتفاعات یا چگالیها استفاده کرد. اگر چگالیها معلوم باشد، میتوانید ارتفاعها را مقایسه کنید و برعکس. در صورتی که ارتفاعها و یک چگالی معلوم است، میتوانید چگالی دیگر را محاسبه کنید.
