Question

Calcule la presión absoluta a una profundidad oceánica de 1000 metros. Suponga que la densidad del agua
de mar es 1024 Kg/m3 y el aire arriba ejerce una presión de 101.3 KPa. A esta profundidad. ¿Qué fuerza
debe ofrecer el marco alrededor de una ventanilla submarina circular que tiene 30 cm de diámetro para
contrarrestar la fuerza que ejerce el agua.

Answer 1

La presión absoluta es la suma de la presión del sistema con la presión atmosférica

En este caso, el agua ejerce una presión hidrostática sobre un punto a 1000 metros de profundidad. Y la fórmula para calcular dicha presión es:

$Phidrostatica=densidad x gravedad x altura$

Reemplazando:

$Phidrostatica=1024 \frac{Kg}{m^3} . 9,8\frac{m}{s^2} . 1000 m$

$Phidrostatica = 10035200 Pa = 10035,2 KPa$  

$Pabsoluta=10035,2 + 101,3 = 10136,5 KPa$

Ahora para resolver el otro ejercicio:

Sabemos que la presión es FUERZA / AREA

Y la presión es la absoluta que hallamos

$Presion= \frac{F}{A}$

$10136,5= \frac{F}{(0,03 m)^2}$

$F=9,12285 N$

Espero haberte ayudado

Answer 2

Respuesta:

Respecto a la respuesta anterior, sólo un dato incorrecto.

(Consejo para quienes vean la pregunta en el futuro)

Explicación:

En el momento de responder al cuestionamiento de la Fuerza, se olvidó que la ventanilla es circular. Por lo que la presión debió multiplicarse por π·r²

Lo cual sería:

F = 10136.5 kPa * (π · (0.3m)²)

F = 10,136.5 kPa * 0.28274 m²

F = 2865.99 N

:)