Question

Un submarino se encuentra a 50 metros de profundidad en el mar. Sabiendo que la densidad del agua del mar es 1.1 g/cm3 , calcula: a) La presión que está soportando el submarino b) La fuerza que habría que realizar para abrir una escotilla de 0.5 m2 de superficie.

Answer 1

Aplicacion directa de la formula de presion hidrostatica, que lo relaciona con la profundidad y densidad del liquido la cual es

$pb = d \times g \times h$

Como la densidad del agua del mar es 1.1g/cm3, basta con multiplicarlo por 1000 para que sea de la forma 1100kg/m3 y que por conveniencia consideraremos a "g" como 10m/s2, teniendo en eso en cuenta solo quedaria reemplazar:

a)

$pb = 50 \times 10 \times 1100$

$pb = 550000 \: pa \: \: o \: \: pb = 550 \: kpa$

Y para la segunda pregunta usaremos la formula de presion la cual es:

$p = \frac{f}{a}$

Siendo "f" la fuerza que se divide en "a" que es la superficie.

Solo queda reemplazarlo con la presion que obtuvimos del submarino y el dato de su superficie.

b)

$550000 = \frac{f}{0.5}$

$f = 275000 \: newton$

Answer 2

Sabiendo que un submarino se encuentra a 50 metros de profundidad en el mar, tenemos que:

• La presión absoluta que está soportando es de 640325 Pa.
• La fuerza que se debe aplicar para abrir una escotilla de 0.5 m² de superficie es de 320162.5 N.

¿Cómo se calcula la presión hidrostática?

La presión hidrostática se calcula mediante la siguiente ecuación:

Ph = ρ·g·h

Donde:

• Ph = presión hidrostática
• g = gravedad
• h = profundidad
• ρ = densidad

¿Cómo se calcula la presión?

Matemáticamente, tenemos que la presión es una relación entre fuerza y área:

P = F / A

Donde:

• P = presión
• F = fuerza
• A = área

Resolución del problema

• Presión que soporta el submarino

El submarino soporta la presión atmosférica más una presión hidrostática debido al agua. Por tanto, la presión absoluta sería:

P = Pa + Ph

P = 101325 Pa + (1100 kg/m³)·(9.80 m/s²)·(50 m)

P = 101325 Pa + 539000 Pa

P = 640325 Pa

• Fuerza para abrir la escotilla

Procedemos a calcular la fuerza que se debe aplicar para abrir una escotilla de 0.5 m² de superficie:

640325 Pa = F/(0.5 m²)

F = (640325 Pa)·(0.5 m²)

F = 320162.5 N

Mira más sobre la presión hidrostática en https://brainly.lat/tarea/59990681.

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