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Ejemplo, cómo calcular la altura de líquidos en tubos U

Problema n° 1 de estática de los fluidos

Enunciado del ejercicio n° 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 de un tubo en U
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:

hA =ρHg·hB
ρagua

Resolvemos

hA =13,6 g/cm³·2,3 cm
1,0 g/cm³

Resultado, la longitud del agua en la otra rama es:

hA = 31,28 cm

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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