Un submarino viaja en las profundidades del océano y experimenta cuatro veces la presión que experimentaría fuera del agua. Si la densidad del agua en esa zona es de 1,03 g/cm3, ¿A qué profundidad se encuentra el submarino?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Explicación:
Ejercicios resueltos de hidrostática
Ejercicio 1
¿Cuál es la presión que soporta un buzo sumergido a 10 metros de profundidad en el mar?
Datos: Densidad del agua de mar = 1,025 kg/L. Presión atmosférica 101325 Pa.
Solución
Primero convertimos las unidades dadas en el ejercicio a unidades del Sistema Internacional:
Conversión de unidades
Luego aplicamos la definición de presión hidrostática, considerando la presión atmosférica.
Presión hidrostática
Reemplazamos los valores del ejercicio en la fórmula:
Presión hidrostática
Ejercicio 2
Un submarino experimenta una presión de 4 atm bajo el agua de mar.
¿A qué profundidad se encuentra sumergido?
Datos: Densidad del agua de mar = 1,025 kg/L. Presión atmosférica = 1 atm = 101325 Pa.
Solución
Lo primero que hacemos, como siempre, es convertir los valores dados a unidades del SI.
Conversión de unidades
Luego planteamos la ecuación de presión hidrostática y despejamos la altura:
Presión hidrostática
Reemplazamos por los valores dados en el ejercicio y obtenemos la altura:
Altura
Ejercicio 3
¿Cuál es la fuerza ejercida sobre una chapa cuadrada de 30 cm de lado que se encuentra en el fondo de un tanque de agua lleno hasta 1,5 m, sin considerar la presión atmosférica?
Datos: Densidad del agua = 1 kg/dm3.
Solución
Pasamos las unidades al SI
Conversión de unidades
Planteamos la ecuación de la presión hidrostática:
Ecuación de la presión hidrostática
Reemplazamos por los valores dados:
Cálculo de la presión hidrostática
Planteamos la fórmula de presión y despejamos la fuerza:
Fuerza en función de la presión