Question

Atualmente, submarinos tripulados podem chegar em média a 2.000 pés de profundidade (aproximadamente 610 metros) nos oceanos, onde a pressão atmosférica aumenta em 101 kPa a cada 10 metros de profundidade. Para que seja possível tripular o submarino, a pressão interna da submarino é mantida na pressão atmosférica no nível do mar. Consequentemente, a diferença de pressão entre o interior do submarino e o meio externo provoca forças na estrutura do submarino.
Com as informações apresentadas, estime o valor dessa força na porta do submarino, considerando que a porta do submarino é de 2m². Considere também que a pressão atmosférica no nível do mar é de 100 kPa, isto é, 100 kN/m².

Answer 1

Vamos calcular a pressão hidrostática na profundidade dada:

$101--10\\X--610\\X=610.101/10\\X=6161KPa$.Vamos calcular as forças exercidas sobre a porta,sabendo que tem uma força da pressão de dentro do submarino(Fs) e outra pressão do lado de fora(Fa).Vamos calculá-las pela fórmula de pressão:

$P=F/A\\F=P.A\\Fs=100.2\\Fs=200kN$

$Fa=6161.2\\Fa=12322kN$

Como estão em sentidos opostos,basta subtrai-las para achar a força resultante:Fr=12322-200=12122kN

Existe uma força de cerca de 12122kN da água sobre a porta do submarino.

Answer 2

Resposta:

Resposta certa é 12,122KN

Explicação:

Não soma 100KPa, pois essa pressão é atmosférica no nível do mar, ou seja é a pressão que esta dentro do submarino.