4. Un cortocircuito deja sin electricidad a un submarino que está a 30,0 m por debajo de la superficie del mar. Para escapar, la tripulación debe empujar hacia fuera una escotilla ubicada en el fondo, la cual tiene un área de 0,750 m2 y pesa 300 N. Si la presión interior es de 1,00 atm, ¿qué fuerza hacia abajo se debe hacer sobre la escotilla para abrirla?
Dato: δAgua de Mar= 1,03 x 103 kg/m3
Presión = Fuerza / Área -------- Fuerza = Presión *Área
Donde
Fuerza = fuerza sobre la escotilla
Presión = presión sobre la escotilla = Peso / Área + P
ext – P int
Peso = peso de la escotilla = 300 N
Área = área de la escotilla = 0,750 m2
P ext = Presión externa = Patm + δagua g h
Patm = presión atmosférica = 1 atm
δagua = densidad del agua de mar = 1,03 x 103
kg/m3 = 1.030 kg/m3
g = aceleración de la gravedad = 9,8 m/s2
h = profundidad = 30 m
P int = Presión interna = presión interna del
submarina = 1 atm
Reemplazando
F = Peso + (P ext – P int) Area = 300 N + (1 atm + 1.030
kg/m3 9,8 m/s2 30 m – 1 atm) 0,750 m2 = 227.415 N
Hola, una pregunta porque le restas la presión interior, es decir la presión atmosférica dentro del submarino?
ResponderEliminarPensalo como una equilibrio de fuerzas
ResponderEliminarFuerza + P int * Area = Peso + P ext * Area
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ResponderEliminarhola, la respuesta es esta: sumatoria de las fuerzas es = 0, por lo tanto, Fmar- Fapli - Fatm - mg = 0. la respuesta final es: Fapli= Aδgh - 300N. La escotilla se abre hacia abajo y la fuerza también apunta en la dirección -j.
ResponderEliminarRazonamiento: la fuerza que ejerce el agua del mar sobre la escotilla que está en la parte inferior del submarino es para arriba (+j), la fuerza aplicada debe ser para abajo (-j), el peso (-j) y la presión interior (F interior es para abajo, es decir -j).
Hola profe, porque es fuerza=peso+(diferencia de presiones)area
ResponderEliminarDe la formula Presion=Fuerza/Area saco que Fuerza=Presion*Area
P=1030kg/m3*9,80m/s2*30,0m
P=302820Pa
F=302820Pa*0,750m2
F=227.115N
Donde razone mal?
Tu razonamiento es correcto si la presión interna = presión atmosférica
ResponderEliminarEn cualquier otro caso tenes que tener en cuenta el gradiente de presiones.
hola buenas tardes, el Area que esta dividiendo al Peso en la equiacion, en que momento y como se cancela ?
ResponderEliminarF= Peso/Area + (Pext - Pint ) . Area
F= Peso + ( Patm + Dh2o . g . h - Pinte ) . Area
F = Presión * Area
ResponderEliminarPresión = Peso/area + (Pext - Pint)
F = (Peso/area + (Pext - Pint)) area = peso/ area * area + (Pext - Pint) * area = peso + (Pext - Pint) * area
Disculpe. ¿En estos ejercicios siempre hay que hacer las operaciones con la presión absoluta (es decir presión manométrica + 1 atm)? ¿En el caso de la presión interna es 1 atm porque la presión manométrica es cero?
ResponderEliminarlo dice el enunciado " .. Si la presión interior es de 1,00 atm .."
ResponderEliminarGracias. ¿Y en los ejercicios de hidroestática se trabaja siempre con la presión absoluta?
EliminarSegún el enunciado.
ResponderEliminarSi no especifica es la presión total o absoluta
Si pide la presión hidrostática o manométrica, hay que calcular solo esa
Muchisimas gracias
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