01 mayo 2011

Principios de Vasos Comunicantes

Se tiene un recipiente con dos o mas aberturas de entrada de diferentes formas, que contiene un liquido, se concluye: que el liquido siempre alcanza el mismo nivel y los puntos dentro de este liquido que se encuentran al mismo nivel o a la misma profundidad “h” soportan la misma presion.

vasos comunicantes

De la figura, como A, B, C y D son puntos que pertenecen al mismo líquido y están al mismo nivel, soportarán igual presión. Por lo tanto, se cumple:

PA = PB = PC = PD = ϒliquido x h + Patm

Bajo este principio los albañiles utilizan los extremos de una manguera con H2O para verificar si el muro construido esta nivelado.

Asimismo, en forma aproximada, el nivel de  todos los mares y océanos del mundo son iguales y se toman como referencia para indicar la altitud de una ciudad o un accidente geográfico.

En la siguiente figura:

VASOS COMUNICANTES EJEMPLOS

PQ ≠ PK , porque los puntos Q y K no esta en comunicación en forma continua con el agua.

PM ≠ PN , porque los puntos M y N pertenecen a líquidos diferentes.

Ejercicios Aplicativos:

Dada la siguiente figura y teniendo en cuenta que la densidad del mercurio es 13,6 g/cm3 y la del aceite es 0,8 g/cm3 , se pide hallar la altura del aceite.

ejemplo aplicativo vasos comunicantes

Solución:

De la figura dada planteamos, según el principio de vasos comunicantes:

PP = PQ   ……………… (1)

Además observamos que:

PP = ϒagua x 76 cm + Patm     …………………….. (2)

PQ = ϒHg x 5 cm + ϒaceite  X  +  Patm    …………………(3)

Reemplazando (2) y (3) en (1), tenemos que:

ϒagua x 76 cm + Patm  = ϒHg x 5 cm + ϒaceite X + Patm

1 g-f/cm3 x 76 cm + Patm = 13,6 g-f/cm3 x 5 cm + 0,8 g-f/cm3 .  X + Patm

76 + Patm = 68  + 0,8 X + Patm

X = 10 cm.

Artículos Relacionados:

1. Presion

2. Densidad, Presion y Temperatura