Archivo de junio de 2012

Presión 14

 

 

Si al nivel del mar la atmósfera ejerce una presión de 101300 Pa, calcula la altura que debería  tener la atmósfera para ejercer dicha presión.

Dato: Densidad del aire = 1,3·10–3 g/cm3.

 

Solución:

Datos: P = 101300 Pa; d = 1,3·10–3 g/cm3

Presión ejercida por la atmósfera:

 

P = d g h h = P/d g

 

 

 

Presión 13

 

La escotilla de un submarino, que navega a una profundidad de 50 m, tiene una superficie de 0,5 m2. Calcula:

a)  La presión y la fuerza ejercida por el agua sobre ella.

b)  Si se pudiera realizar, a esa profundidad, el experimento de Torricelli, ¿qué altura alcanzaría la columna de mercurio?

Densidad del agua = 1,04 g/cm3. Densidad del mercurio = 13600 kg/m3.

 

Solución:

Datos: p = 50 m; S = 0,5 m2; d = 1040 kg/m3; d’ = 13600 kg/m3

 

a)  Presión ejercida por el agua:

 

P = d g p

 

 P = 1040 (kg/m3)·9,8 (m/s2)·50 m = 509600 Pa

 

Fuerza ejercida por el agua:

 

F = P S

 

F = 509600 (N/m2)·0,5 m2 = 254800 N

 

b)  La atura que alcanzaría la columna de mercurio sería debida a la presión atmosférica más la presión hidrostática, es decir:

 

P = 101300 Pa + 509600 Pa = 610900 Pa

 

P = d’ h g h = P/d’ g

 

h = 610900 (N/m2)/13600 (kg/m3)·9,8 (m/s2)

 

h = 4,6 m

 

 

 

Presión 12

 

Un marinero está en el interior de un submarino que se encuentra a una profundidad de 40 metros. Si la escotilla superior del submarino tiene una superficie de 0,8 m2, ¿qué fuerza debería hacer el marinero si deseara abrirla?

Densidad del agua = 1,04 g/cm3.

 

Solución:

Datos: p = 40 m; S = 0,8 m2; d = 1,04 g/cm3 = 1040 kg/m3

 

P = F/S F = P S

 

Expresión de la presión a una profundidad p:

 

 

P = d g p

 

Sustituyendo en la expresión de la fuerza:

 

F = d g p S

 

F = 1040 (kg/m3)·9,8 (m/s2)·40 m·0,8 m2

 

F = 326144 N

 

 

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