PRESION EN UN SUBMARINO

[solanaperez]

Buenas profe!, me ayudaria como plantear este problema? Desde ya, graciass

[miriamlaura]

Hola Solana,

Te adjunto un esquema de la situación:

   

El tema es así:

* El AIRE que está dentro del submarino ejerce presión sobre la escotilla... como ese aire está abajo de la escotilla, hace fuerza hacia arriba: esta fuerza es la que se llama Faire_interno en el esquema (en naranja). Se tiene que calcular:

Faire_interno = pB . S

donde pB es la presión del aire interno (suponemos que es la misma presión en todo el interior del submarino, es el 80% de la atmosférica de acuerdo a los datos que nos dan), y S es la superficie de la escotilla, como es circular: S = pi . radio^2

* El AGUA que está fuera del submarino ejerce también presión sobre la escotilla; como el agua está arriba, hace fuerza hacia abajo, esa fuerza es la que se llama Fagua en el esquema (en azul). También se calcula en la forma F = p . S, pero OJO, la presión que hay que tomar, es la presión en el agua (ABSOLUTA) en los puntos JUSTO ARRIBA de la escotilla (ésa es la presión que siente la escotilla del lado de arriba), entonces es:

Fagua = pA . S

donde pA es la presión del agua ABSOLUTA, a 142 m de profundidad.

Hay que hacer un cálculo auxiliar para hallar pA, como está a 142 m de profundidad, y arriba hay patm, entonces por el teorema de la hidrostática, es:

pA = patm + densidad_agua . g . 142 m  ---> de aquí calculás pA

Lo que pide el ejercicio es la fuerza NETA que hacen los fluidos, y como tienen distinto sentido, hay que restarlas. Fijáte que la más grande seguro es Fagua, ya que pA es mucho mayor que la atmosférica, en cambio, pB es menor que la atmosférica. Entonces, la fuerza neta VA HACIA ABAJO, y es:

Fneta_fluidos = Fagua - Faire_interno = pA . S - pB . S

Fneta_fluidos = (pA - pB) . S    

Calculando pA y pB, y reemplazando, obtenés la fuerza neta pedida.

Avisáme si algo no se entiende.

Saludos,
Miriam

[solanaperez]

Hola Solana,

Te adjunto un esquema de la situación:



El tema es así:

* El AIRE que está dentro del submarino ejerce presión sobre la escotilla... como ese aire está abajo de la escotilla, hace fuerza hacia arriba: esta fuerza es la que se llama Faire_interno en el esquema (en naranja). Se tiene que calcular:

Faire_interno = pB . S

donde pB es la presión del aire interno (suponemos que es la misma presión en todo el interior del submarino, es el 80% de la atmosférica de acuerdo a los datos que nos dan), y S es la superficie de la escotilla, como es circular: S = pi . radio^2

* El AGUA que está fuera del submarino ejerce también presión sobre la escotilla; como el agua está arriba, hace fuerza hacia abajo, esa fuerza es la que se llama Fagua en el esquema (en azul). También se calcula en la forma F = p . S, pero OJO, la presión que hay que tomar, es la presión en el agua (ABSOLUTA) en los puntos JUSTO ARRIBA de la escotilla (ésa es la presión que siente la escotilla del lado de arriba), entonces es:

Fagua = pA . S

donde pA es la presión del agua ABSOLUTA, a 142 m de profundidad.

Hay que hacer un cálculo auxiliar para hallar pA, como está a 142 m de profundidad, y arriba hay patm, entonces por el teorema de la hidrostática, es:

pA = patm + densidad_agua . g . 142 m  ---> de aquí calculás pA

Lo que pide el ejercicio es la fuerza NETA que hacen los fluidos, y como tienen distinto sentido, hay que restarlas. Fijáte que la más grande seguro es Fagua, ya que pA es mucho mayor que la atmosférica, en cambio, pB es menor que la atmosférica. Entonces, la fuerza neta VA HACIA ABAJO, y es:

Fneta_fluidos = Fagua - Faire_interno = pA . S - pB . S

Fneta_fluidos = (pA - pB) . S    

Calculando pA y pB, y reemplazando, obtenés la fuerza neta pedida.

Avisáme si algo no se entiende.

Saludos,
Miriam

muchisimas gracias profe, se entendio perfecto