Problema n° 2 de estática de los fluidos, altura de líquidos en tubos U - TP03

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:

h_Hg = 3,4 cm

ρ_Hg = 13,6 gf/cm³

ρ_agua = 1,0 gf/cm³

Fórmulas:

p - pₐ = ρ_Hg·h_Hg - ρ_agua·h_agua

Esquema:

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 = ρ_Hg·h_Hg - ρ_agua·h_agua

pₐ + ρ_Hg·h_Hg = pₐ + ρ_agua·h_agua

Cancelamos pₐ:

ρ_Hg·h_Hg = ρ_agua·h_agua

Despejamos la altura del agua:

Resolvemos

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

h_agua = 46,24 cm

Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina

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Ejemplo, cómo calcular la altura de líquidos en tubos U