Question

Sabiendo que la escotilla circular de un submarino mide 1 m de diámetro y que la densidad
del agua del mar es 1030 kg/m3
, calcula la fuerza que soporta la escotilla cuando el
submarino se encuentra sumergido a 50 m de profundidad

¿Cuál será la fuerza mínima que debemos hacer para abrir la puerta de un coche
sumergido, por accidente, en el mar a 5 m de profundidad? Analice la situación

Answer 1

Aplicando teoría de presión hidrostática nos queda que:

1. La fuerza que se ejerce en la escotilla circular del submarino es de 396.40 kN.
2. La fuerza mínima para abrir la puerta de un coche sumergido 5 metros se define como: Fmín = (49 kPa)·A.

Explicación:

Para resolver ambos ejercicios debemos aplicar ecuación de presión hidrostática.

P = ρ·g·h

a) Inicialmente buscamos la presión que ejerce el agua sobre la escotilla:

P = (1030 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(50 m)

P = 504.70 kPa

Ahora, la presión es fuerza por área, entonces:

P = F/A

F = (504.70 kPa)·(π·(1 m)²/4)

F = 396.40 kN

La fuerza que recibe la escotilla, debido al agua, es de 396.40 kN.

b) Buscamos la presión que ejerce el agua.

P = (1000 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(5 m)

P = 49 kPa

Ahora, la fuerza mínima será:

F = (49 kPa)·(A)

Queda en función del área de la puerta, entre más grande sea la puerta entonces más fuerza habrá que aplicar.