Biofísica 1 P May 24 TB - 7. Fenómenos de transporte

El dispositivo de la figura, que 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:

 

 

□	286 gf	□	898,5 gf	█	553 gf
□	3,69 kgf	□	314 gf	□	36,9 gf

PI = PD (Principio de Pascal)

 

Donde

PI = presión en la base del cilindro de la izquierda = P + Patm + δ g hI

P = presión ejercida en el embolo = F / A

F = Fuerza sobre el embolo

A = área del embolo = π RI^2

RI = radio del embolo = D / 2

D = diámetro del embolo = 2 cm

Patm = presión atmosférica

δ = densidad = 2,2 gr/cm³

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

hI = altura de la izquierda = 50 cm

 

PD = presión en la base del cilindro de la derecha = Patm + δ g hD

hD = altura de la derecha = 1,30 m = 130 cm

 

 

Reemplazando

F / (π (D/2)^2) + δ g hI = δ g hD

 

Despejando F

F = δ g (hD – hI) π (D/2)^2 = 2,2 gr/cm³ 10 m/s² (130 cm – 50 cm) π (2 cm/2)^2 = 5529 dyn (1 gf / 10 dyn) = 553 gf