Question

Calcule la presión absoluta en el fondo de un lago de agua dulce a una profundidad de 27,5 m. Suponga que la densidad del agua es 1x10’3 kg/m3 y que el aire está a una presión de 101,3 kPa. b) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza ejercida por el agua, sobre la claraboya de un vehículo acuático a esta profundidad, si la claraboya es circular y tiene un diámetro de 35 cm? (2 Puntos) PD: la claraboya es una ventana abierta en el techo con vidrio por donde ingresa la luz

Answer 1

La presión absoluta en el fondo del lago es igual a:

P = 3.7*10⁵ Pa

La magnitud de la fuerza sobre la claraboya es igual a:

F = 25872 N

La presión absoluta es igual a la suma de la presión atmosférica "Pat" mas la presión hidrostatica "Ph" del liquido sobre el fondo:

• P = Pat + Ph
• P = 101300Pa + (1000Kg/m³ * 9.8m/s² * 27.5m)
• P = 3.7*10⁵ Pa

Calculamos el área de la superficie de la claraboya:

• A = π * r²
• A = π * (0.175m)²
• A = 0.096 m²

La fuerza neta que se ejerce sobre la claraboya es la fuerza ejercida como resultado de la presión hidrostatica, puesto que dentro del vehículo la presión es igual a la atmosférica:

• P = F / A  
• F = P * A
• F = (1000Kg/m³ * 9.8m/s² * 27.5m) * 0.096 m²
• F = 25872 N