El Sapo Sabio

 

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