Kljhl

Se vierte mercurio sobre un tubo con forma de “U”, como se muestra en la figura 15.18a. El brazo =

No has puesto la figura, pero sospecho que es un codo en U en el que el brazo derecho es más estrecho.

a) la longitud de la columna de agua la tienes a partir de la densidad del agua que es 1g/cm^3, más o menos, el volumen de la columna de agua es :

Ad * h, a su vez la masa de agua será:mH2O = Ad * dH2O * hH2O, de aquí tenemos:

hH20 = mH2O / (Ad * dH20) = 100g / ( 5cm^2 * 1g/cm^3) = 20 cm.

b) En este caso la columna del lado izquierdo subirá de modo que la presión adicional por el agua se compensará con la subida del mercurio, esta presión es el peso de la columna de agua entre la sección del tubo del lado derecho:

PH2O = mH2O * g / Ad

el aumento de la presión en ellado izquierdo del tubo será:

PHg = mHg * g / Ai = dHg * hHg * Ai * g / Ai = dHg * hHg * g 

Como ambas presiones se igualan:

dHg * hHg * g = mH2O * g / Ad

de donde:

hHg = mH20 / ( Ad * dHg) = 100 g / ( 5 cm^2 * 13.6 g/cm^3) = 1,46 cm

tengo un problema que quiero resolver dice así: un cubo de madera de 20 cm por lado tiene
que es la altura buscada, como ves la sección izquierdadel tubo no la necesitamos, como lo que establece el equilibrio es la presión y la presión es fuerza partida por superficie, si aumentamos la superficie necesitaremos la misma altura para que la mayor cantidad de mercurio provoque la misma presión.
Vol cubo = 20 x 20 x 20 = 8.000 cm3
Peso del cubo = 8.000 cm3 x 0.65 gr/cm3 = 5.200 gr,

Peso del agua que compensa el peso del cubo

Base xaltura x 1 gr/cm3 = 5.200 gr (El peso del agua debe igualar el peso del fluído)
400 cm2 x altura x 1gr/cm3 = 5.200 gr (P.E. agua 1gr/cm3)
400 x altura x 1/cm = 5.200
Luego altura = 5.200/400 = 13

Sobresaldrán 7 cm del nivel del agua.

Por el lado de las densidades tambien se puede sacar
La relación de pesos específicos es 0.65/1 = 0.65
Y la relación de alturas deberá ser la misma 0.65 x 20 =13 cm
Después de equilibrar los pesos de ambos fluidos nos sobran 7 cm
¿Una esfera de plástico flotan en el agua con el 50.0% de su volumen sumergido.?
Esta misma esfera que flota en glicerina con el 40.0% de su volumen sumergido. Determine la densidad de la glicerina y la esfera.
a de la esfera será un 50% de la del agua, es decir:

desfera = 50%* dagua = 50% * 1000kg/m3 = 500 kg/m3

ycomo además la densidad de la esfera será un 40% de la de la glicerina:

desfera = 40%*dglicerina = 50%*dagua = 50%*1000 kg/m3 

despejando dglicerina:

dgliderina = 50/40*1000 kg/m3 = 1.250 kg/m3
Un tanque de almacenamiento grande y abierto en la parte superior y lleno de agua,?
se desarrolla un pequeño agujero en su lado en un punto de 16.0m por debajo del nivel de

(P1/ρ) + (1/2)(v1)^2+ gz1 = (P2/ρ) + (1/2)(v2)^2 + gz2

Donde: P es la presión, ρ la densidad, v la velocidad y z la altura relativa. (Del fluido).

Si se hace un orificio, la presión en el orificio es igual a la de la parte superior de tanque, que es igual a la presión atmosférica por estar abierto, entonces: (P1/ρ) -(P2/ρ) )= 0.

Nos queda:

(1/2)(v1)^2 + gz1 = (1/2)(v2)^2 + gz2

Ahora el áreatransversal del tanque es tan grande comparado con el del agujero que la velocidad con la que se drena el fluido en la parte superior es despreciable, entonces:

(1/2)(v1)^2 ≈ 0

Ahora nos queda:

(1/2)(v2)^2 = g(z1-z2)

(v2) =(2 g(z1-z2))^(1/2)

(v2) =(2* 9.81m/s^2*(16m))^(1/2) = 17,71 m/s 

b) El flujo se relaciona con la velocidad así;

Flujo = v*A, donde v es la velocidad y A es el áreatransversal.

A= (0,000042 m^3/s)/(17,71m/s)

A= 2,35 x 10^-6 m^2

2,35 x 10^-6 m^2 = pi*r^2

resolviendo para r, r = 0,000865 m

y el diámetro es 2r = 0,00173 m o 1,7 mm. 
Un tubo de Venturi puede utilizarse como un medidor de flujo de fluido.
Por Bernoulli,

p + ½ ρv² = p' + ½ ρv' ²

de donde

∆p = ½ ρ (v' ² − v²) ................. (1)

La densidad es la misma en ambos...