tareas


1) Un recipiente de vidrio contiene mercurio hasta una altura de 10 cm. Exprese en atmósferas la presión manométrica (debida al peso del mercurio) en el fondo del recipiente.

Prestá atención, porque este ejercicio posee una lección muy importante.
 
 

Este también se trata de una aplicación directa del Principio General de la Hidrostática, que dice algo así: la diferencia de presiónentre dos puntos dentro del seno de un líquido, es igual al producto entre la densidad del líquido, la aceleración de la gravedad y la diferencia de profundidad entre esos puntos.
De modo que debemos tomar 2 puntos: tomemos uno en la superficie del mercurio y otro a 10 centímetros de profundidad que es justo en el fondo del recipiente.

 
 
Ahí va:
ΔPr = δHg . g . Δy
La densidad del mercuriovale 13,6 kg/lit. Y la aclaración "debida al peso del mercurio" es un modo elegante de decirnos que no consideremos el peso de la atmósfera, o sea, que tomemos el valor cero de presión para para la superficie del líquido, o sea, que usemos la escala de presiones manométricas o relativas.
Pr10cm — Pr0cm = δHg . g . (10 cm — 0 cm )
Pr10cm — 0 atm = 13.600 kg/m3 . 10 m/s² . 0,10 m
Pr10cm =13.600 Pa
 
 
 
 
no te olvides de que

1 atm

equivale a

101.300 Pa
 
Pr10cm = 0,134 atm














2)Dos vasos A y B contienen agua en equilibrio. El vaso A tiene una base de 2 cm² y contiene agua hasta 10 cm de altura. El B, tiene una base de 4 cm² y la altura de agua es de 5 cm.
¿Cuál es la presión debida al peso del agua en cada vaso a 4 cm de profundidad? ¿Cuál es lapresión generada por el agua en el fondo de cada vaso? ¿Las presiones calculadas en a) y b) son las presiones totales?
Lo leo, lo releo, y lo vuelvo a leer. Y no encuentro la trampa. Es más fácil resolver este ejercicio que beberse los vasos de agua.
 


 
Ahí tenés los dos vasos (los dibujos no representan la escala real). Las áreas de las bases no interesan para nada. La presión en unlíquido depende de la profundidad y no de cuán extenso sea el cuerpo de agua. Hay igual presión a 3 metros de profundidad en el Océano Atlántico que a 3 metros de profundidad en la piscina del club.
¿Será esa la trampa? Bueno, en este ejercicio la primera pregunta es cuánto vale la presión a 4 cm de profundidad en cada uno de los vasos. Ya sabemos que valdrá lo mismo... pero cuánto.
Para averiguarloaplicamos el Principio General de la Hidrostática:

 
 
ΔPr = δ . g . Δh
Tomemos el cero de las profundidades en la superficie libre de los líquidos, y supongamos que la presión ahí en la superficie vale cero. Entonces...
Pr4cm = δH2O . g . 4 cm
Pr4cm = 1.000 kg/m³ . 10 m/s² . 0,04 m
Pr4cm = 400 N/m²
 
 
Pr4cm = 400 Pa
en ambos vasos

 
 
Para averiguar las presiones a diferentesprofundidades se opera de la misma manera. En el vaso A la máxima presión de líquido se halla en el fondo del vaso, a 10 centímetros de profundidad. En el vaso B, la máxima presión se hallará a 5 centímetros.
Pr10cm = δH2O . g . 10 cm
Pr10cm = 1.000 kg/m³ . 10 m/s² . 0,10 m
Pr10cm = 1.000 N/m²
Y de la misma manera...
Pr5cm = 500 N/m²
 
 
Pr10cm = 1.000 Pa;          Pr5cm = 500 Pa
en elfondo de A y de B

 


3) Estimar la diferencia de la presión hidrostática –debida a la sangre- entre la cabeza y el corazón, el corazón y los pies, y la cabeza y los pies, de una persona que mide 1.75 m de altura, para distintas posiciones: de pie, acostada, haciendo la vertical. Densidad de la sangre: 1.06 x 103kg/m3.

Bueno, estimemos. Para estimar hay que tomar decisiones; tendrías quetomarlas vos, pero como este sitio no es interactivo, voy a tener que tomarlas yo.
 
 

Acá las tenemos, y ellas son: que en entre el corazón y el cerebro hay, digamos, 40 centímetros; y que entre el corazón y los pies 130 centímetros. Espero que estés de acuerdo.
El resto ya no son estimaciones, ahora viene cálculo, pero los resultados finales no dejan de ser estimaciones.
Las diferencias...