mm necesitó ayuda;por favor?
1.- un buzo esta situado a 40 m por debajo del nivel del mar ( densidad = 1400 kg/m3). calcular.
a). la presion hidrostatica que se experimenta en ese punto.
b). la fuerza total debida a esa presion, sabiendo que el area del buzo es de 2.5 m2, y admitiendo que recibe la misma presion en todos los puntos de cuperficie. Exprese sus resultado en N/m2 y N respectivamente.
Update:Ph= dgh
donde;
d= densidad
g= 9.81m/s2
h= altura del liquido
PH=?
P=f/a N/m2
Comments
Nota: agregaste nomenclatura mientras estaba tipeando, así que donde leas la densidad como ρ (letra griega rho) es lo que pusiste como d.
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Te paso lo que creo que se pretende pero hay dos errores en el enunciado y uno de ellos conceptual del que lo pregunta.
a) p = po + ρ g h
p = presión total o absoluta;
po = presión atmosférica;
ρ = densidad
g = aceleración de la gravedad;
h = profundidad.
ρ g h = presión relativa, es la hidrostática porque se debe a la masa de líquido
p(rel) = ρ g h = 1400 kg/m³ * 9.8 m/s² * 40 m
en un líquido muy pesado que NO es agua de mar.
ρ(agua de mar) =varía con la salinidad, pero podemos poner aprox.
ρ = 1028 kg/m³
En el mar:
p(rel) = 1028 * 9.8 * 40 = 402976 N/m² ≈ 403000 Pa = 403 kPa
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(1 Pa = 1 N/m²)
p(abs) = po + p(rel) = 101325 Pa + 403000 Pa = 504.3 kPa
Te recomiendo verificar el dato de la densidad, no habrás querido poner 1040 kg/m³ (igualmente alto, pero si es muy salado podría ser)(en mares como el muerto la densidad es mayor, pero me parece raro que quieran un dato inusual y no mencionen que es un caso muy particular)
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Para los datos tal como se dieron:
p(rel) = d g h = 548800 Pa
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b) A esto me refiero con error conceptual. Creo que simplemente quieren saber la fuerza como:
F = p A
p = pesión;
A = superficie
Tal fuerza se debe a la presión total, no sólo la hidrostática, pero NO es medible así.
De todas formas el cálculo es:
F = 503.4 kPa * 2.5 m² ≈ 1261 kN = 1261000 N
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Ocurre que el buzo NO siente tal fuerza, porque la superficie ofrece "planos" en distintas direcciones, la fuerza es un vector, y el cuerpo sumergido experimenta la fuerza resultante de infinitas fuerzas "menores" o elementales sobre las pequeñas superficies que forman el total de su superficie. Es más parte de ellas se opoenen y cancelan entre sí. Esto lo verías fácilmente en forma gráfica... el resultado de tales fuerzas es el EMPUJE y NO depende de la superficie sino del volumen. Tu profesor lo debería saber.
Es como se demuestra el principio de Arquímedes: la suma de todas las fuerzas vectoriales sobre cada pedacito de la superficie del cuerpo sumergido. Sumar coo si toda la superficie fuera plana es algo sin sentido porque no existe tal fuerza.
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Para los datos tal como se dieron:
F = p(rel) A = d g h A = 1372000N
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Saludos.
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Pd. Nota:
valores con ρ = 1400 kg/m³
p (rel) = 548800 Pa
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F = 1372000N (sin sumar po)
F' = 1625313 N (sumando po, o sea con la presión absoluta)
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