Presión hidrostática y fuerza sobre la escotilla de un submarino (4978)

, por F_y_Q

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La escotilla de un submarino tiene una superficie de 100 \ cm^2. ¿Qué presión ejercerá el agua de mar, cuya densidad es de 1.03 \ g/cm^3, sobre la escotilla cuando el submarino se encuentre a una profundidad de 25 m? ¿Qué fuerza soportaría la escotilla en estas condiciones?

P.-S.

a) La presión hidrostática que soporta la escotilla es la misma que el resto del submarino. En este cálculo debesa tener en cuenta la presión que ejerce la atmósfera, que también presiona la superficie del agua:

P_T = P_{\tex{agua}} + P_{\text{aire}} = \rho \cdot g\cdot h + P_{\text{aire}} = 1\ 030\ \frac{kg}{m^3}\cdot 9.8\ \frac{m}{s^2}\cdot 25\ m + 10^5\ Pa = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{3.52\cdot 10^5\ Pa}}}


b) La presión es el cociente entre la fuerza se ejerce sobre la escotilla y la superficie de esta:

P = \frac{F}{S}\ \to\ F = P\cdot S = 3.52\cdot 10^5\ Pa\cdot 10^{-2}\ m^2 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{3.52\cdot 10^3\ N}}}


Si lo necesitas, clicando en este enlace puedes ver un vídeo que te ayudará con las unidades de la densidad.