Un sottomarino si trova a 120 m di profondità (densità acqua di mare = 1030 kg/m^3) e il suo portellone ha forma circolare di raggio 40 cm.
• Quale forza minima sarebbe necessaria per aprirlo?
Un sottomarino si trova a 120 m di profondità (densità acqua di mare = 1030 kg/m^3) e il suo portellone ha forma circolare di raggio 40 cm.
• Quale forza minima sarebbe necessaria per aprirlo?
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Livello 0
@antoniino ....chi ha concepito questo interrogativo non si è posto il problema di come funzionano le garitte di evacuazione : la sola pressione atmosferica gravante su un portello di raggio 40 cm, se non compensata da una pari contropressione interna, determina una forza F pari a 10^5*0,7854*0,8^2 = 50 kN
Legge di Stevino:
$p= p_{at}+ρgh$
area del portello $A= r^2π = 40^2π = 1600π~cm^2 = \frac{1600}{100^2}π = 0,50265~m^2$;
forza minima per aprire il portello:
$p= (1,01×10^5+1030×9,8066×120)×0,50265 = 660027,58~N ≅ 6,6×10^5~N$.
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Genius I
Si suppone che la contropressione interna sia pari a quella atmosferica (se non lo fosse le garitte* di evacuazione non funzionerebbero), il che significa che la forza netta gravante sul portellone è data dalla sola colonna d'acqua !!
F = p*A = ρa*h*g*π*r^2
F = 1.030 Kg/m^3*120 m*9,806 N/kg*3,1416*0,40^2 m^2 = 6,09*10^5 N (609 kN)
* http://www.grupsom.com/Libri/Somoderni/CapitoloII/SomoderniMOMENB.htm
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Genius III