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Ejemplo, cómo calcular la altura de líquidos en tubos U

Problema n° 2 de estática de los fluidos

Enunciado del ejercicio n° 2

En un tubo en U de sección uniforme, se coloca mercurio y agua. Si el desnivel del mercurio es de 3,4 cm, ¿cuál es la altura del agua en la otra rama?

Desarrollo

Datos:

hHg = 3,4 cm

ρHg = 13,6 gf/cm³

ρagua = 1,0 gf/cm³

Fórmulas:

p - pa = ρHg·hHg - ρagua·hagua

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·hHg - ρagua·hagua

pa + ρHg·hHg = pa + ρagua·hagua

Cancelamos pa:

ρHg·hHg = ρagua·hagua

Despejamos la altura del agua:

hagua =ρHg·hHg
ρagua

Resolvemos

hagua =13,6 gf/cm³·3,4 cm
1,0 gf/cm³

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

hagua = 46,24 cm

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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