Física 2P Jul23 T1 – D3 Fluidos

En dos vasos comunicantes (abiertos) hay agua y mercurio (Hg). La diferencia de alturas de los niveles de mercurio (figura izquierda) es h = 1 cm.

Datos: δHg = 13,6 g/cm³; δH2O = 1 g/cm³; δaceite = 0,9 g/cm³

 

 

a)     Calcular la altura de aceite que se debe añadir (figura derecha) por la rama de Hg para que el nivel de este en los dos lados sea el mismo.

 

Figura izquierda

 

 

Al nivel de la línea roja

Columna izquierda: P = Patm + δHg g h1

Columna derecha: P = Patm + δH2O g h2

 

Donde

Patm = presión atmosférica = 101300 Pa

δHg = densidad de mercurio = 13,6 gr/cm³ = 13600 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

h1 = altura del mercurio = 1 cm = 0,01 m

δH2O = densidad de agua = 1 gr/cm³ = 1000 kg/m³

h2 = altura del agua

 

Reemplazando y espejando h2

h2 = δHg h1 / δH2O = 13600 kg/m³ 0,01 m / 1000 kg/m³ = 0,136 m

 

 

Figura derecha

 

 

Al nivel de la línea azul

Columna izquierda: P = Patm + δaceite g h3

Columna derecha: P = Patm + δH2O g h2

 

δaceite = densidad de aceite = 0,9 gr/cm³ = 900 kg/m³

h3 = altura del aceite

 

Reemplazando y espejando h3

h3 = δH2O h2 / δaceite = 1000 kg/m³ 0,136 m / 900 kg/m³ = 0,151 m

 

  

b)    Cuál es la presión absoluta en A?

 

PA = Patm + δaceite g h3 = 101300 Pa + 900 kg/m³ 10 m/s²  0,151 m = 102660 Pa