Un curioso caballito de mar mira por la ventana circular de un submarino que está sumergido a una profundidad de 60 m bajo el mar. La densidad del agua de mar es de 1025 kg/m3. La ventana es circular, con un radio de 5 cm. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que ejerce el peso del agua en la superficie de la ventana circular del submarino?
Respuestas a la pregunta
La fuerza que ejerce el peso del agua es 5529,4 N
Explicación paso a paso:
Para calcular la fuerza se calcula la presión ejercida en el mar en ese punto con la ecuación de presión hidrostática
Ph = d*g*h
Donde
d, densidad el agua
g, gravedad
h, altura
Ph = 1025kg/m3*9,8m/s2*60m = 602700 N/m2
Se le suma la presión ambiente (101325 N/m2) para obtener la presión total
P = 602700 N/m2 + 101325 N/m2 = 704025 N/m2
Para obtener la fuerza se multiplica por el área de la ventana, ya que
P = F/A
F = P*A
El área de la ventana es π*r2
A = π*0,05² m² = 7,85*10⁻³ m²
Se calcula la fuerza
F = 704025 N/m²*7,85*10⁻³ m² = 5529,4 N
Respuesta:
Explicación paso a paso:
Ph = d*g*h
Donde
d, densidad el agua
g, gravedad
h, altura
Ph = 1025kg/m3*9,8m/s2*60m = 602700 N/m2
Se le suma la presión ambiente (101325 N/m2) para obtener la presión total
P = 602700 N/m2 + 101325 N/m2 = 704025 N/m2
Para obtener la fuerza se multiplica por el área de la ventana, ya que
P = F/A
F = P*A
El área de la ventana es π*r2
A = π*0,05² m² = 7,85*10⁻³ m²
Se calcula la fuerza
F = 704025 N/m²*7,85*10⁻³ m² = 5529,4 N