Universidad Mayor Facultad de Ciencias Silvoagropecuarias Departamento de Fsica

GUIA DE MECANICA N3

1. En el tubo en U de la figura, se ha llenado la rama de la derecha con mercurio y la de la izquierda con un lquido de densidad desconocida. Los niveles definitivos son los indicados en el esquema. Hallar la densidad del lquido desconocido. (R.: 1.94 g/cm3)

2. Un tubo en U contiene agua y est abierto en sus

dos ramas a la atmsfera. En la rama de la izquierda se aade mercurio (13,6 g/cm3). Determine la altura h que sube el agua en la rama derecha respecto de su nivel original. (R.: 10.79 cm) (R.: 10.79 cm)

3. Un tubo en U, en el cual ambos extremos estn abiertos a la atmsfera, contiene una cierta cantidad de agua. En el otro lado se vierte aceite, sustancia que no se mezcla con el agua, hasta que llega a una distancia de d = 12.3 mm sobre el nivel del agua del otro lado, nivel que se ha elevado mientras tanto a una distancia a = 67.5 mm desde su nivel original. Halle la densidad del aceite. (R.: 0.916 g/cm3)

4. Un manmetro compuesto por un tubo en U y mercurio est conectado con un tanque como se ve en la figura. De este modo, la columna de mercurio se ve ms alto en un brazo del tubo que en el otro (h = 2 cm). Cul es la presin en el tanque si la presin atmosfrica es de 1 atm? (R.: 0.973 atm)

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5. Un cilindro cuya seccin transversal tiene un rea A = 4 x 10-4 m2 est conectado mediante un tubo a una de las ramas de un manmetro de Hg. Cul es la diferencia de alturas en las dos columnas cuando se coloca una masa de 3 kg sobre el mbolo del cilindro? (R.: 0.55 m)

6. Un tubo en forma de U abierto por ambos extremos contiene un poco de mercurio. Se vierte con cuidado un poco de agua en el brazo izquierdo del tubo hasta que la altura de la columna de agua es de 15 cm. Calcule la distancia vertical, entre la superficie del mercurio en el brazo derecho del tubo y la superficie del agua en el brazo izquierdo. (R.: 14 cm)

7. Un manmetro de Hg est conectado a una vasija tal como se ve en la figura. Si la altura dA en la columna de la izquierda es 22 cm, cul es la altura dB de la columna de la derecha cuando la presin manomtrica dentro de la vasija es 121,6 mmHg? (R.: 34 cm)

8. Un tubo en U de rea de seccin transversal uniforme, abierta a la atmsfera, est parcialmente lleno de mercurio. Luego se vierte agua en ambos brazos. Si la configuracin de equilibrio del tubo es como se muestra en la Figura, con h2 = 1,00 cm, determinar el valor de h1. (R.: 12.6 cm)

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9. Se vierte mercurio en un tubo en U como se ve en la figura (a). El brazo izquierdo del tubo tiene un rea de seccin transversal A1 de 10,0 cm2, y el brazo derecho tiene un rea de seccin transversal A2 de 5,00 cm2. Cien gramos de agua son a continuacin vertidos en el brazo derecho, tal como se aprecia en la figura (b). (A) Determinar la longitud de la columna de agua en el brazo derecho del tubo en U. (B) Dado que la densidad del mercurio es 13.6 g/cm3, qu distancia h sube la columna de mercurio en el brazo izquierdo, respecto de su nivel original? (R.: (A) 20 cm; (B) 0.49 cm)

10. Un tubo en forma de U de seccin transversal uniforme, de rea 1.5 cm2, contiene inicialmente 50 cm3 de mercurio. A uno de los brazos del tubo se le agrega un volumen igual de un lquido desconocido, y se observa que el desnivel del mercurio en los brazos es ahora de 2.75 cm. Determine la densidad del lquido desconocido. (R.: 1.12 g/cm3)

11. Un tubo en U de seccin transversal constante contiene mercurio. Qu altura de agua se debe aadir en una rama para que en el equilibrio, el mercurio en la otra rama se eleve 1 cm?