Biofísica Final Dic18 T2 – 2 Fluidos

2. El dispositivo de la figura, contiene un líquido de densidad 2,2 gr/cm³, posee un embolo de peso despreciable en el cilindro de la izquierda, de 2 cm de diámetro. En el cilindro de la derecha, de 20 cm de diámetro, el líquido está en contacto con el aire. La fuerza que habrá que ejercer sobre el embolo para mantener el sistema en equilibrio será de:

 420 gf	█ 2,76 N	 5,53 N
 4,70 N	 314 gf	 3,69 N

Cilindro de la izquierda

PI = Pat + F/A +  δ g hI

donde

PI = presión en la base del cilindro

Pat = presión atmosférica

F = fuerza sobre el embolo

A = área del embolo = π ri² = π (2 cm /2)²  = π (0,01 m)²  = 0,000314 m²

δ = densidad del líquido = 2,2 gr/cm³ = 2.200 kg/m³

hI = altura del líquido = 80 cm = 0,80 m

Cilindro de la derecha

PD = Pat +  δ g hD

donde

PD = presión en la base del cilindro

hD = altura del líquido = 1,2 m

Como PI = PD

Pat + F/A +  δ g hI = Pat +  δ g hD

Reemplazando y despejando F

F = δ g  (hD – hI) *A = 2.200 kg/m³ 10 m/s² (1,20 m – 0,80 m) 0,000314 m² = 2,76 N