Fluidos (Unidad 2) Ejercicio 9 Adicionales de Hidroestatica

[paola_44]

Hola!
 http://fisicainfo.org/cbcbiofisica/archi...tatica.pdf (ej 9)
En este ejercicio me piden la fuerza ejercida por el marco de la escotilla. En principio pense que esta seria igual a la presion hidroestatica (ya que el submarino esta sumergido) pero despues me di cuenta que me estaban dando la presion interna del submarino y supongo que esa tambien genera una presion sobre la escotilla, y que la resultante (contando la presion atmosferica) entre ellas 3 seria la fuerza de la escotilla que me estan pidiendo. 
De esa manera hice el planteo: 
Presion de la escotilla= presion atmosferica+presion hidroestatica-presion interna del submarino
y luego hacer P=F/A para obtener la Fuerza de la escotilla
Ahora, la presion atmosferica la tome como 1 atm, la presion interna la tome como 0,8 (ya que es la 80% de la atmosferica) y cuando voy a calcular la presion hidroestatica Ph=g.h.densidad  me doy cuenta que tengo 2 incognitas, la densidad del agua y la Ph. 
No se como seguir ya que tengo dos incognitas a resolver, necesito ayuda
Gracias!

[miriamlaura]

Hola Paola,

En general, estás bien orientada con el ejercicio. Con respecto a la densidad del agua, siempre se supone dato: 1000 kg/m^3. Con eso sale el ejercicio. De todos modos, te dejo algunas precisiones:

* No es correcto llamar "presión de la escotilla" a la fuerza por unidad de superficie que se pide. La fuerza que hace el marco sobre la escotilla, actúa sobre las partes de la escotilla en contacto con el marco, y no sobre toda la escotilla.

* Las fuerzas que actúan son éstas:

F(agua sobre la escotilla) ----> esta fuerza apunta hacia abajo, e INCLUYE el efecto de la atmósfera
F(aire interior sobre la escotilla) ---> esta fuerza apunta hacia arriba, es menor que la anterior, ya que la presión que hace el agua supera a la atmosférica, en cambio ésta es menor
F(marco sobre la escotilla) ----> apunta hacia arriba, para balancear las anteriores.

Entonces, con la escotilla en equilibrio, tiene que ser Fresultante = 0, entonces:

F(marco) + F(aire interior) - F(agua) = 0

F(marco) = - F(aire interior) + F(agua) = 0

Y como cada una de las fuerzas de la derecha se expresa como p.S, donde p es la presión justo sobre la escotilla, tenemos:

F(marco) = - 0,8 atm . S + p(agua).S = 0

donde p(agua) = patm + densidad.g.H ----> es decir, la presión que hace el agua sobre la escotilla INCLUYE a la presión atmosférica.

Avisáme si tenés más dudas.

Saludos,
Miriam