Ejercicios de Física y Química

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Diferencia de presión en la escotilla de un submarino 0002

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Un submarino se sumerge a una profundidad de 120 pies y se nivela. El interior del submarino se mantiene a presión atmosférica. ¿Cuál es la fuerza total que se ejerce sobre una escotilla de 2 pies de ancho y 3 pies de largo? Expresa en resultado en unidades SI y considera la densidad del agua de mar como 1\ 030\ kg/m^3.


SOLUCIÓN:

La profundidad a la que desciende el submarino son 36,58 m si hacemos la conversión entre pies y metros. Del mismo modo, la superficie de la escotilla es 6\ ft^2 que equivalen a 0,58\ m^2.
La presión que soportará la escotilla será la diferencia entre la presión total y la presión interior, que equivale a lo que llamamos la presión hidrostática (ya que la interior es igual a la atmosférica):
P_h = \rho \cdot g\cdot h = 1\ 030\frac{kg}{m^3}\cdot 9,8\frac{m}{s^2}\cdot 36,58\ m = 3,69\cdot 10^5\ Pa
La fuerza sobre la escotilla ha de ser:

P = \frac{F}{S}\ \to\ F = P\cdot S = 3,69\cdot 10^5\ Pa\cdot 0,58\ m^2 = \bf 2,14\cdot 10^5\ N

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