Si dos tanques de área en proporción 1: 2 se llenan con agua a la misma altura, ¿cuál será la presión en la base de ambos tanques?

Answer 1

La presión en el fondo de ambos tanques sería la misma.

La primera reacción de la mayoría de las personas sería asumir que el tanque con un área más grande contiene más agua, lo que significa más peso y más fuerza, y por lo tanto, más presión. Pero este no es el caso. Acaban de encontrar la ‘paradoja hidrostática’.

La presión a una profundidad dentro de un fluido, está dada por –

P = [math] \ rho [/ math] * g * h

Dado que ambos fluidos están llenos, el único parámetro que influiría en la presión en la parte inferior es la profundidad de la columna de líquido.

En su pregunta, usted solo ha mencionado los tanques, que podemos asumir es cilíndrico. Este resultado es válido incluso para tanques de tamaño desigual.

La paradoja surge del hecho de que las personas asumen que si hay más líquido (lo que significa más peso), se producirán mayores fuerzas y, por lo tanto, mayores presiones.

Considere esta configuración, en el matraz B, hay más fluido, pero la misma área de base. Entonces, el supuesto (que es incorrecto) es que la presión en el punto B sería mayor.

La paradoja puede explicarse considerando cómo actúan las fuerzas. La presión en un punto en un líquido estático se debe completamente al peso del líquido (más la atmósfera) directamente sobre él. El líquido ejerce una presión en ángulo recto con la pared. Lo que es importante tener en cuenta es que la pared también ejerce una fuerza sobre el líquido, cuyo componente vertical anula el peso.

Independientemente del tamaño / forma de la embarcación, lo mismo es válido. Solo la columna vertical sobre la base contribuye a la presión, que depende únicamente de la altura de la columna.

Answer 2

Las respuestas escritas hasta el momento son correctas, pero existen técnicas para mover el fluido en la dirección que desee con bombas o con el gradiente de presión en su beneficio.

Por ejemplo; Usted podría forzar el flujo del agua desde el tanque más pequeño hacia el más grande en unas pocas condiciones. Primero necesitaría tanques cerrados, no abiertos a la atmósfera y luego necesitaría una fuente de gas presurizado o una bomba de vacío.

Luego presuriza el espacio de cabeza del tanque más pequeño para empujar el agua hacia el tanque más grande, o conecta la bomba de vacío al espacio de cabeza del tanque más grande y aspira el aire. El éter uno hará que el agua fluya hacia el tanque más grande, hasta cierto punto.

La segunda vez que su manguera de conexión esté expuesta al espacio de la cabeza de gas del tanque más pequeño, la presión del gas comenzará a igualarse, lo que hará que el líquido fluya nuevamente hacia el tanque más pequeño hasta que la manguera de conexión vuelva a estar sumergida.

Esta es solo una forma de mover el agua, hay muchas otras.

Answer 3

Mismo.

La presión en la parte inferior de cualquier tanque es función de las siguientes propiedades:
1. Densidad de fluido (ρ)
2. Aceleración por Gravedad (g)
3. Altura del fluido (h)

Presión = ρgh

Por lo tanto, la presión no es una función del área.

Dado que ambos tanques tienen el mismo fluido (agua) y se llenan hasta la misma altura, por lo tanto, independientemente del área, la presión en el fondo de ambos tanques sería “igual”.

Answer 4

La presión en el líquido solo a la profundidad de H es = H x densidad del líquido × g, donde g es la aceleración gravitacional. Pero la presión total en la profundidad de H es igual a la suma de la presión atmosférica y la presión en líquido solamente. Dado que las áreas de los dos tanques tienen una relación de 1/2, pero no importa calcular la presión. Supongamos que la altura del nivel del agua en los dos tanques es H y la presión atmosférica es P. Como la altura del nivel del agua en los dos tanques es la misma, la presión en el fondo de los tanques será la misma de acuerdo con la ecuación. dado arriba y esto es = H × densidad de agua × g + presión atmosférica (P).

Answer 5

La presión en la base de ambos tanques será igual porque la presión hidrostática dependerá solo de la altura del líquido. Sin embargo, las fuerzas en la base serán diferentes ya que serán el área de presión * de la base.

Answer 6

Sí … suponiendo que el tanque de menor altura no esté ventilado a la atmósfera o a una presión más baja que el tanque más alto. Una vez que las presiones de la cabeza por encima de los niveles de líquido alcanzan el equilibrio, el nivel de líquido en el tanque más alto puede aumentar.

Answer 7

La presión sería la misma en ambos casos, ya que la presión depende de tres factores (densidad, altura y aceleración debidos a la gravedad) independientemente del área.

Answer 8

Será igual para ambos casos, ya que la presión depende de la altura, la densidad y la acc. Debido a la gravedad, la presión sigue siendo la misma, independientemente de la diferencia de área.

Answer 9

La misma presión que la presión depende de la altura, independientemente del área

Answer 10

¡Idéntico! La presión se debe a la densidad del agua, y la presión atmosférica.

Answer 11

la altura del agua