un tubo abierto en forma de u, tiene 1 cm2 de seccion transversal, que volumen de agua debera verterse en el tubo de la derecha para que el mercurio del tubo de la izquierda de eleve 1 cm por encima de su posicion original
Respuestas
Un tubo abierto en forma de U contiene mercurio y agua, el volumen de agua que deberá verterse en el tubo de la derecha para que el mercurio del tubo de la izquierda se eleve 1 cm por encima de su posición original es 13.6 cm³.
Llamemos V al volumen necesario de agua para que el mercurio se eleve 1 cm por encima de su posición original.
La expresión para determinar la presión en un punto debida a una columna de líquido es:
P =ρ*g*Alt
Donde:
ρ=densidad del líquido
g=aceleración debido a la gravedad
Alt=altura del líquido
Sean
ρ1=densidad del agua=1 g/cm³
ρ2=densidad del mercurio=13.6 g/cm³
h2 = La altura de la columna de agua necesaria para desplazar el mercurio a 1cm
La presión de columna de la derecha necesaria para desplazar una altura h a la columna de la izquierda es igual a la presión de una columna de mercurio a ese altura h, esto es:
ρ1*g*h2 = ρ2*g*h ⇔ ρ1*h2 = ρ2*h
Por lo tanto:
(1g/cm³)*h2= (13.6g/cm³)*(1cm)
h2= 13.6 cm
EL volumen buscado se consigue mediante la fórmula para el volumen de un cilindro:
V=At*h2
Donde At=Área transversal=1 cm²
Luego:
V = (1cm²)*(13.6cm)
V = 13.6 cm³
El volumen necesario de agua es entonces 13.6 cm³.
Respuesta: El volumen necesario de agua es entonces 13.6 cm³.
Explicación: La presión de columna de la derecha necesaria para desplazar una altura h a la columna de la izquierda es igual a la presión de una columna de mercurio a ese altura h, esto es:
ρ1*g*h2 = ρ2*g*h ⇔ ρ1*h2 = ρ2*h
Por lo tanto:
(1g/cm³)*h2= (13.6g/cm³)*(1cm)
h2= 13.6 cm
EL volumen buscado se consigue mediante la fórmula para el volumen de un cilindro:
V=At*h2
Donde At=Área transversal=1 cm²
Luego:
V = (1cm²)*(13.6cm)
V = 13.6 cm³
El volumen necesario de agua es entonces 13.6 cm³.