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Legge di stevino

  

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Un oblò di un sottomarino che si trova a 14 m di profondità ha un diametro circolare pari a 10 cm. Determinare la forza che agisce sull'oblò dall'esterno e quella che agisce dall'interno. (Densità acqua= 1030 kg/M3)

 

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P = Po + d g h; (legge di Stevino).

Po = pressione atmosferica = 1,013 * 10^5 Pa.

 P  =  Forza / Area.

Forza = P * Area;

Area oblò = 3,14 * r^2 = 3,14 * 5^2 = 78,5 cm^2;

Area in m^2:

A = 78,5 * 10^-4 m^2;

Pressione esterna = 1,013 * 10^5 + 1030 * 9,8 * 14;

Pressione esterna = 1,013 * 10^5 + 1,413 * 10^5 = 2,43 * 10^5 Pa; (circa 2,3 atmosfere).

F esterna = P * A = 2,43 * 10^5 * 78,5 * 10^-4 = 1908 N;

Internamente ci sarà la pressione atmosferica Po = 1,013 * 10^5 Pa.

F interna = Po * Area = 1,013 * 10^5 * 78,5 * 10^-4 = 795 N;

@ed  ciao

https://argomentidifisica.wordpress.com/2009/10/22/le-leggi-dei-fluidi/

questo è il mio blog di fisica.



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Si suppone che la pressione interna pi sia pari a quella atmosferica patm (1,013*10^5 N/m^2) e, di conseguenza, la forza netta netta Fn è dovuta alla sola pressione idrostatica pidr e vale pidr*A .

pidr = 1.030*14*9,806 = 1,414*10^5 N/m^2

Fn = pidr*A = 1,414*10^5*0,7854*10^-2 = 1,11*10^3 N

Forza totale esterna Fe = Fn*(1,414+1,013)/1,414 = 1,906*10^3 N

Forza interna Fi = Fn*1,013/1,414 = 795 N 

 



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QUESTO TESTO, PIU' CHE IMPRECISO, E' FANTASIOSO E PARECCHIO RIDICOLO PER L'IGNORANZA DIMOSTRATA DALL'AUTORE ("diametro circolare", "oblò di un sottomarino", "M3", "Densità acqua= 1030 kg/M3", ...).
L'interno del sottomarino non è mai pressurizzato e può essere depressurizzato per "pulizia" secondo quanto dice il sommergibilista Totiano al link
http://www.betasom.it/forum/index.php?/topic/39460-come-si-pressurizza-un-sommergibile/
ma di solito è mantenuto a pressione atmosferica.
In ogni caso la de/pressione interna va sullo scafo resistente e non sugli oblò che, non esistendo, non sono soggetti ad alcuna forza né dall'interno né dall'esterno.
Invece la pressione esterna si esercita sullo scafo leggero, e fra i due scafi sono ricavate le varie "casse".
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Volendo assegnare un esercizio applicativo della Legge di Stevino un insegnante dovrebbe rammentare che il suo stipendio gli si paga per ISTRUIRE e non per INSTILLARE FALSE CREDENZE nelle giovani menti che la Repubblica gli affida.
Ciò comporta il dovere di narrare il mondo che c'è così com'è, anche se non è adatto alle minchiate che uno si va immaginando per giustificare un esercizio demente.
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ESERCIZIO APPLICATIVO DELLA LEGGE DI STEVINO
Una superficie circolare con r = 10 cm = 1/10 m ha area S = π*r^2 = π/100 m^2.
Per i 14 m di profondità la densità locale ρ del fluido s'intuisce dalla ridicolaggine scritta
* ρ = 1030 kg/m^3
Senza indicazioni sul valore locale, per "pressione atmosferica p0" si usano
* o lo standard IUPAC p0 = 10^5 Pa
* o lo standard ISO p0 = 101325 Pa.
Senza indicazioni sul valore locale, per "accelerazione di gravità g" si usa lo standard SI
* g = 9.80665 m/s^2
QUINDI
La forza che agisce su S dall'interno è
* F_iupac = S*p0 = (π/100)*10^5 ~= 3141.59 N (IUPAC)
* F_iso = S*p0 = (π/100)*101325 ~= 3183.22 N (ISO)
La forza che agisce su S dall'esterno è
* F_iupac = (π/100)*(p0 + ρ*g*h) = (π/100)*(10^5 + 1030*14*9.80665) ~=
~= 7584.18 N (IUPAC)
* F_iso = (π/100)*(p0 + ρ*g*h) = (π/100)*(101325 + 1030*14*9.80665) ~=
~= 7625.80 N (ISO)

 



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