Vasos comunicantes

Sean dos recipientes A y B de igual forma, área y volumen, para el presente estudio serán cilindros de igual diámetro, conteniendo ambos un volumen de líquido en su interior y comunicados entre sí por un tubo por abajo, arriba, de costado o de cualquiera otra forma, de modo tal que pueda considerarse que ambos forman parte de un mismo recipiente.
1.- Si ambos recipientes se encuentran sobre el mismo plano o a la misma altura sobre un mismo plano, entonces el líquido asume el mismo nivel en ambos recipientes, de modo tal que puede afirmarse que la columna de líquido al interior de cada recipiente es de la misma altura.
2.- Si uno de ellos, A es elevado una altura H, entonces el líquido contenido en A fluye hacia B hasta que la columna de líquido en B haya subido una altura H/2 que es el mismo incremento de la altura de la columna de líquido al interior de A, de modo que el líquido está al mismo nivel y a la misma altura en ambos recipientes.
3.- La velocidad a la que es elevado A no afecta el resultado final.
4.- Si ambos recipientes A y B se encuentran a diferentes alturas sobre un mismo plano, entonces sucede que:
a) A y B contienen diferentes volúmenes de líquido en su interior, pues el líquido en ambos se encuentra al mismo nivel, esto es, a la misma altura sobre el plano, pero como A y B están a diferentes alturas, entonces las columnas de líquido al interior de ambos tienen diferentes alturas.
b) El peso de A es diferente al peso de B

Como ambos recipientes A y B no pueden flotar en el espacio, entonces usaremos cualquiera de estas dos alternativas: 1.- A y B reposan sobre una base 2.- A y B están suspendidos por una cuerda atada a un contrapeso. El primer caso es una situación estática. El segundo caso que desarrollamos en este estudio representa un sistema dinámico.
Como hemos determinado en el punto 3, la velocidad a la que es elevado A no afecta el resultado final entonces si:
a) aumentamos el peso del contrapeso que sujeta a A con el objetivo de lograr que A ascienda en el espacio una altura H, entonces sucede que A recorre hacia arriba H, el contrapeso recorre hacia abajo H, un volumen de líquido que es equivalente al área de A (o área de A menos el área del tubo comunicante si es por arriba.) multiplicado por la altura H/2 se transfiere a B. B recibe el volumen transferido de A y B aumenta su peso (volumen por densidad del líquido). Para efectos de este estudio y en lo sucesivo el líquido es agua y su densidad es 1, un litro equivale a un kilo.

Pero sí y sólo sí, el contrapeso que mantiene suspendido a A fuera de agua contenida en un recipiente cuya área fuera exactamente la mitad del área de A (o la mitad del área de A menos el área del tubo comunicante si es por arriba) y este contrapeso al descender se sumergiera en agua, entonces sucede que: El volumen de agua que el contrapeso sumerge en agua es el mismo volumen (mitad de área de A por H) ó (área de A por H/2) que A ha transferido a B y que es el mismo peso. En consecuencia el contrapeso ha perdido el mismo peso que ha perdido el recipiente contrapesado y si por acción de una fuerza (peso aumentado al contrapeso) entonces cuando accionemos esa misma fuerza en sentido contrario, regresaremos a la posición inicial y el volumen de agua transferido de A hacia B regresará. A consecuencia de ésto, B que había aumentado su peso, disminuirá hasta recuperar el peso anterior, esto es, la fuerza (peso aumentado) que B ejercía sobre su contrapeso desaparecerá.

Este mecanismo de contrapeso se ha denominado: Contrapeso de Peso variable.

A consecuencia de lo anterior, podemos concluir lo siguiente:
Si el recipiente A recorre una distancia H a consecuencia de una fuerza o peso que se aumenta al contrapeso de peso variable, cuando el diámetro de A y B aumenten, sin que varíe el volumen de agua en su interior (las alturas de las columnas de agua en su interior serán menores) y no varíe el peso total de los recipientes, entonces para transferir un volumen de agua igual al caso anterior (cuando el diámetro era menor) de A hacia B y viceversa sucederá que:
a) El peso que se aumenta al contrapeso será el mismo.
b) la distancia que recorre el contrapeso hacia abajo será menor (a mayor área por mayor diámetro varía H porque el volumen es constante)
c) el volumen y peso transferido será el mismo.
Pero como fuerza por espacio es igual a trabajo, entonces el trabajo será menor para conseguir transferir el peso de A hacia B.

Las pruebas de laboratorio que se efectuaron para demostrar la validez del principio del Contrapeso de Peso variable se han denominado: Motor de contrapeso B-2 y Gravitational engine y se encuentran a disposición.

19 de marzo de 2015
Lima - Perú
Jorge Egúsquiza Loayza