Biofísica 53. Adicionales 2020 9. Hidrostática

9. Un submarino se encuentra bajo el agua a 10 m de profundidad. La presión interna en el submarino es de 80% la atmosférica. En la parte superior del submarino hay una escotilla de 0,8 m x 0,5 m. Cuál es la fuerza ejercida por el marco de dicha escotilla, sobre la misma? (desprecie el peso de la escotilla)

a) 41 kN         b) 4,8 kN        c) 81 kN         d) 8 kN           █ e) 48 kN      f) 33 kN

 

F / A  = Pext  - Pint

 

Donde

F = fuerza

A = área de la escotilla = 0,8 m x 0,5 m = 0,4 m²

 

Pext = presión externa = Patm + δ g h

Patm = presión atmosférica = 100 kPa

δa = densidad del agua = 1000 kg/m³

g = aceleración de la gravedad = 10 m/s²

h = profundidad = 10 m

 

Pint = presión interna = 80% Patm

 

Reemplazando y despejando F

F = (Patm + δ g h – Pint) A = (100 kPa + 1.000 kg/m³ 10 m/s² 10 m / 1000  – 0,80 * 100 kPa) 0,4 m²  = 48 kN ----------- opción e