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:

ρ_Hg = 13,6 g/cm³

ρ_agua = 1,0 g/cm³

h_B = 2,3 cm

Fórmulas:

p - p_a = ρ_Hg·h_B - ρ_agua·h_A

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 - p_a = ρ_Hg·h_B - ρ_agua·h_A

p_a + ρ_Hg·h_B = p_a + ρ_agua·h_A

Cancelamos p_a:

ρ_Hg·h_B = ρ_agua·h_A

Despejamos la altura del agua:

h_A =	ρ_Hg·h_B
	ρ_agua

Resolvemos

h_A =	13,6 g/cm³·2,3 cm
	1,0 g/cm³

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

h_A = 31,28 cm

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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