El área de un pistón en una bomba de fuerza es de 10 in2. ¿Qué fuerza se requiere para elevar el agua con el pistón hasta una altura de 100 ft? fuerza en libras
Respuestas
Respuesta:
Explicación:
Se tiene que Presion (P) = F/A F= Fuerza, A = Area
Si despejamos F= P.A
1 ). Hay que determinar la presion de la columa de liquido a vencer. Esta presion P = yh y= peso especifico agua = 62.4 Lb/ft^3, h= 100 ft
P= (62.4 Lb/ft^3)x(100 ft) = 6240 lb/ft^2... ay que trabajar en lb/in^2,
Se tiene 1ft = 12 in ....... 1ft^2 = 144 in^2
Por lo tanto P =( 6240 lb/ft^2 ) x (1 ft^2)/144 in^2 ...
P= 43.3 Lb/in^2.
2. Ahora determinamos la fuerza F= 43.33 Lb/in^2 x 10 in2 = 433,3 lb
La fuerza necesaria para elevar el agua con el pistón hasta una altura de 100 ft es de 433.26 lbf.
Explicación:
Inicialmente usamos la ecuación de presión hidrostática para encontrar la presión, por tanto:
P = γ·h
Donde:
- γ = peso específico
- h = altura
Procedemos a calcular:
P = (62.43 lbf/ft³)·(100 ft)
P = 6243 lbf/ft²
Ahora, la presión también se define como una relación entre fuerza y área:
P = F/A
Teniendo la presión y el área despejamos la fuerza:
6243 lbf/ft² = F / (0.0694 ft²)
F = (6243 lbf/ft²)·(0.0694 ft²)
F = 433.26 lbf ; siendo esta la fuerza que se requiere
Observación: recordemos que 1 ft² son 144 in².
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