¿Cuál es la presión total en el fondo de una piscina de 3.0 m de profundidad? ¿Cuál es la presión total contra la pared de esta piscina a 2.0 m bajo la superficie del agua?
Respuestas
Para resolver este problema hay que aplicar la siguiente ecuación:
P = Patm + ρ*g*h
Dónde:
P es la presión.
Patm es la presión atmosférica.
ρ es la densidad.
g es la aceleración de la gravedad.
h es la altura.
Los datos para una altura de 3 metros son:
ρ = 1000 Kg/m³
g = 9,81 m/s²
h = 3 m
Patm = 101325 Pa
Aplicando la ecuación se tiene que:
P = 101325 + 1000*9,81*3 = 130755 Pa
La presión en la piscina para una altura de 3 metros es de 130755 Pa.
Ahora se tienen los datos para una altura de 2 metros:
ρ = 1000 Kg/m³
g = 9,81 m/s²
h = 2 m
Patm = 101325 Pa
Aplicando la ecuación se tiene que:
P = 101325 + 1000*9,81*2 = 120945 Pa
La presión en la piscina para una altura de 2 metros es de 120945 Pa.
La presión total en el fondo de la piscina de 3.0 m de profundidad es de 130755 Pascales y contra la pared de la piscina a 2.0 m bajo la superficie del agua es de 120945 Pascales.
Explicación:
La presión P es la fuerza F aplicada por unidad de superficie A, pero cuando se trata de fluidos es posible calcular la presión independientemente del área de aplicación.
La presión que ejerce el líquido depende exclusivamente de la altura h de la columna de líquido que se encuentra por encima del nivel de aplicación de la fuerza, y se calcula por el producto de h por el peso específico γ del líquido, densidad ρ por aceleración de gravedad g.
La presión total Pt es la suma de la presión P que ejerce el líquido y la presión atmosférica Pa:
Pt = Pa + P = Pa + ρ × g × h
Sabiendo que la piscina contiene agua de densidad 1000 kg / m³, la aceleración de gravedad es de 9.81 m / s² y que la presión atmosférica es de 101325 Pascales ( Newton / m² ), procedemos a responder las interrogantes planteadas:
¿Cuál es la presión total en el fondo de una piscina de 3.0 m de profundidad?
Pt = Pa + ρ × g × h = 101325 + (1000) × (9.81) × (3.0) = 130755 Pascales
La presión total en el fondo de la piscina de 3.0 m de profundidad es de 130755 Pascales.
¿Cuál es la presión total contra la pared de esta piscina a 2.0 m bajo la superficie del agua?
Pt = Pa + ρ × g × h = 101325 + (1000) × (9.81) × (2.0) = 120945 Pascales
La presión total contra la pared de la piscina a 2.0 m bajo la superficie del agua es de 120945 Pascales.
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