Problema nº 1 de estática de los fluidos, altura de líquidos en tubos U
Enunciado del ejercicio nº 1
En un tubo en U de sección uniforme hay cierta cantidad de mercurio. Se agrega, en una de las ramas, agua hasta que el mercurio asciende en la otra 2,3 cm. ¿Cuál es la longitud del agua en la otra rama?
Desarrollo
Datos:
ρHg = 13,6 g/cm³
ρagua = 1,0 g/cm³
hB = 2,3 cm
Fórmulas:
p - pₐ = ρHg·hB - ρagua·hA
Esquema:
Esquema del tubo en U
Solución
El tubo en U es abierto, por lo tanto, la presión atmosférica ejercida sobre la superficie de cada líquido es la misma. Entonces:
p - pₐ = ρHg·hB - ρagua·hA
pₐ + ρHg·hB = pₐ + ρagua·hA
Cancelamos pₐ:
ρHg·hB = ρagua·hA
Despejamos la altura del agua:
Resolvemos
Resultado, la longitud del agua en la otra rama es:
hA = 31,28 cm
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
Ejemplo, cómo calcular la altura de líquidos en tubos U