Question

Un tubo angosto está soldado a un tanque. La base del tanque tiene un área de 80cm3. a) Calcular la fuerza que el aceite ejerce sobre el fondo del tanque cuando éste y el capilar están llenos con aceite (p=0.72g/cm3) a una altura h1 b) repitase para h2

Answer 1

RESOLUCIÓN.

1) Determinar la presión que ejerce el líquido sobre el tanque.

Para ello hay que aplicar la siguiente ecuación:

P = ρ*g*h

Dónde:

P es la presión.

ρ es la densidad.

g es la gravedad (9,81 m/s²).

h es la altura de la columna de fluido.

Se sustituyen los valores conocidos.

g = 9,81 m/s²

ρ = 0,72 g/cm³ = 720 Kg/m³

P = 720 * 9,81 * h

Debido a que no se presenta en el ejercicio los datos de las alturas, estas se dejan expresadas.

P1 = 720 * 9,81 * h1

P2 = 720 * 9,81 * h2

Si se conocen los valores de h1 y h2 se sustituyen en el lugar donde corresponden para determinar P1 y P2.

2) Obtener la fuerza que ejerce el fluido sobre el tanque.

Para conocer la fuerza hay que aplicar la siguiente ecuación:

P = F / A => F = P*A

Dónde:

F es la fuerza.

P es la presión.

A es el área.

Se sustituyen los valores obtenidos en el paso anterior y los datos proporcionados por el problema.

A = 80 cm² = 0,008 m²

Aplicando la ecuación se tiene que:

F1 = P1 * A = 720 * 9,81 * 0,008 * h1 = 56,506 * h1

F2 = P2 * A = 720 * 9,81 * 0,008 * h2 = 56,506 * h2

Una vez más se sustituye el valor de P1 y P2 que se obtienen del paso anterior y se resuelve para obtener finalmente la fuerza ejercida por el fluido sobre el tanque (F1 y F2).