Un cortocircuito deja sin electricidad a un submarino que está 30 m bajo la superficie del mar. Para escapar, la tripulación debe empujar hacia afuera una escotilla en el fondo que tiene un área de 0.75 m2 y pesa 300 N. Si la presión interior es de 1.0 atm, ¿qué fuerza hacia abajo se debe ejercer sobre la escotilla para abrirla?
Respuestas
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La fuerza hacia abajo que se debe ejercer sobre la escotilla, que se encuentra en el submarino donde se produjo el cortocircuito, debe ser de 226815 N para lograr abrirla.
Explicación:
Inicialmente debemos calcular la presión que ejerce el agua, tal que:
P = ρ·g·h + Po
Como trabajamos con presión manómetrica no nos importa Po, entonces:
P = (1030 kg/m³)·(9.8 m/s²)·(30 m)
P = 302820 Pa
Ahora, fuerza es igual a presión por área, tal que:
F = P·A
F = (302820 Pa)·(0.75 m²)
F = 227115 N
Ahora, restamos el peso de la escotilla y tenemos que:
R = F - W
R = 227115 - 300 N
R = 226815 N
Por tanto, la fuerza hacia abajo que se debe ejercer sobre la escotilla debe ser de 226815 N para lograr abrirla.
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