Un curioso caballito de mar mira por la ventana circular de un submarino que está sumergido a una profundidad de 60 m bajo el mar. La densidad del agua de mar es de 1025 kg/m3. La ventana es circular, con un radio de 5 cm. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que ejerce el peso del agua en la superficie de la ventana circular del submarino?
Respuestas
La fuerza que ejerce el peso del agua es 5529,4 N
Explicación paso a paso:
Para calcular la fuerza se calcula la presión ejercida en el mar en ese punto con la ecuación de presión hidrostática
Ph = d*g*h
Donde
d, densidad el agua
g, gravedad
h, altura
Ph = 1025kg/m3*9,8m/s2*60m = 602700 N/m2
Se le suma la presión ambiente (101325 N/m2) para obtener la presión total
P = 602700 N/m2 + 101325 N/m2 = 704025 N/m2
Para obtener la fuerza se multiplica por el área de la ventana, ya que
P = F/A
F = P*A
El área de la ventana es π*r2
A = π*0,05² m² = 7,85*10⁻³ m²
Se calcula la fuerza
F = 704025 N/m²*7,85*10⁻³ m² = 5529,4 N
Respuesta:
Explicación paso a paso:
Ph = d*g*h
Donde
d, densidad el agua
g, gravedad
h, altura
Ph = 1025kg/m3*9,8m/s2*60m = 602700 N/m2
Se le suma la presión ambiente (101325 N/m2) para obtener la presión total
P = 602700 N/m2 + 101325 N/m2 = 704025 N/m2
Para obtener la fuerza se multiplica por el área de la ventana, ya que
P = F/A
F = P*A
El área de la ventana es π*r2
A = π*0,05² m² = 7,85*10⁻³ m²
Se calcula la fuerza
F = 704025 N/m²*7,85*10⁻³ m² = 5529,4 N