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Tubos en U o vasos comunicantes

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Aplicación del principio general de la hidrostática para resolver problemas de vasos comunicantes.
Se tienen tres tubos verticales conectados por su parte inferior. Se llena parcialmente con un liquido de densidad 3 g/cm. cúbico, luego en el tubo del medio se vierte un liquido de densidad 1 g/cm cúbico y por último en el tubo de la derecha se vierte un líquido de densidad desconocida. Los tres líquidos son inmiscibles. en la rama de la derecha la altura del liquido respecto de la superficie de separación con el mas denso es de 20 cm. En el tubo central, la superficie de separación esta a 5 cm sobre el nivel de la sup. de separación en el tubo de la derecha y el nivel en el tubo de la izquierda (que tiene sólo el liquido más denso) es de 10 cm por sobre la sup. de separación en el tubo de la derecha. Calcular: la altura de la columna del liquido agregado al tubo del medio y la densidad del liquido agregado en el tubo de la derecha.
 
El principio de los vasos comunicantes
Si se tienen dos recipientes comunicados y se vierte un líquido en uno de ellos en éste se distribuirá entre ambos de tal modo que, independientemente de sus capacidades, el nivel de líquido en uno y otro recipiente sea el mismo. Éste es el llamado principio de los vasos comunicantes, que es una consecuencia de la ecuación fundamental de la hidrostática.
Si se toman dos puntos A y B situados en el mismo nivel, sus presiones hidrostáticas han de ser las mismas, es decir: luego si pA = pB necesariamente las alturas hA y hB de las respectivas superficies libres han de ser idénticas hA = hB. Si se emplean dos líquidos de diferentes densidades y no miscibles, entonces las alturas serán inversamente proporcionales a las respectivas densidades.
En efecto si pA = pB . Esta ecuación permite, a partir de la medida de las alturas, la determinación experimental de la densidad relativa de un líquido respecto de otro y constituye, por tanto, un modo de medir densidades de líquidos no miscibles si la de uno de ellos es conocida.
Funcionamiento
Esto se explica debido a que la presión atmosférica y la gravedad son constantes en cada recipiente, por lo tanto la presión hidrostática a una profundidad dada es siempre la misma, sin influir su geometría ni el tipo de líquido. Blaise Pascal demostró en el siglo XVII, el apoyo que se ejerce sobre un mol de un líquido, se transmite íntegramente y con la misma intensidad en todas direcciones (Principio de Pascal). Sirven para demostrar que la presión hidrostática sólo depende de la altura. En este caso consta de cuatro recipientes de vidrio de diferente capacidad y forma unidos en su parte inferior por un tubo metálico que va cerrado por uno de los extremos. Al verter el líquido en uno cualquiera de los vasos se observa que en todos ellos alcanza la misma altura.
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