Una bomba de agua sube el líquido desde un lago hasta un gran tanque colocado 20 m arriba del nivel del lago. ¿Cuánto trabajo contra la gravedad efectuará la bomba para transferir 5.0 m3 de agua al tanque? Un metro cúbico de agua tiene una masa de 1 000 kg.
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La bomba realiza un trabajo contra la gravedad de 980kJ para subir 5 metros cúbicos de agua al tanque a 20 metros por encima del nivel del lago.
Desarrollo paso a paso:
Para que la bomba pueda subir el líquido hasta el tanque le tiene que proporcionar energía potencial gravitatoria, asimismo la masa de 5 metros cúbicos de agua es:
Y la ecuación de la energía potencial gravitatoria:
Donde g es la constante gravitatoria y h la altura del tanque, si este está 20 metros por encima del nivel del lago (despreciamos la profundidad a la que la manguera de entrada estaría sumergida en el lago) tenemos:
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