Física general estudio de la presión
Calcule la presión absoluta a una profundidad oceánica de 1000 m. Suponga que la densidad del agua de mar es 1024 kg/m³ y el aire arriba ejerce una presión de 101.3 kPa. B) A esta profundidad, ¿qué fuerza debe ejercer el marco alrededor de una ventanilla submarina circular, que tiene 30.0 cm de diámetro, para contrarrestar la fuerza que ejerce el agua?
1 respuesta
A)
P = p(atm) + p(hidrost)
p(hidrost) = d · g · h = 1024 · 9,8 · 1000 = 10^7 Pa = 10^4 kPa
P = 101,3 + 10^4 = 10101,3 kPa
B)
Si en el interior de la ventanilla la presión es nula, la fuerza que hace el mar sobre ella será el producto de esta presión absoluta por la superficie S de la ventanilla, y el marco deberá hacer una fuerza igual y opuesta para anularla. Pero supondremos que en el interior de la ventanilla hay una presión igual a la presión atmosférica, con lo que la presión neta sobre la ventanilla será la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica, es decir, será la presión manométrica, que en este caso es la presión hidrostática; entonces, teniendo en cuenta que el radio de la ventanilla es 0,15 m,
F = p(hidrost) · S = 10^7 · pi · 0,15^2 = 7,07 · 10^5 N
