Puoi schematizzare un sommergibile come un cilindro che ha un diametro di base di 3,0 m, mentre la lunghezza del cilindro misura 20,0 m. Il sommergibile è immerso in acqua di mare (densità 1030 kg/ m3 ) e il suo punto più alto si trova ad una profondità di 50m.
- Quale è la forza esercitata dall'acqua su una base?
- Qual'è la spinta verso l'alto che il sommergibile riceve?
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Livello 1
Si può schematizzare un sommergibile come un cilindro che ha un diametro di base di 3,0 m, mentre la lunghezza del cilindro misura 20,0 m. Il sommergibile è immerso in acqua di mare (densità 1030 kg/ m3 ) e il suo punto più alto si trova ad una profondità di 50m.
- Quale è la forza esercitata dall'acqua su una base?
pressione idrostatica pi = h*ρa*g = (50+3/2)*1030*9,806 = 520 kPa
pressione atmosferica patm = 101 kPa
pressione assoluta p = pi+patm = 621 kPa
F =p*A = 621*10^3*0,7854*3^2 = 4,39 MN
- Qual è la spinta Fg verso l'alto che il sommergibile riceve?
Fg = Vol.*ρa*g = 0,7854*3^2*20*1030*9,806 = 1,43*10^6 N
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Genius III
La forza esercitata su una delle due basi è :
F = p * S = (p° + d g h)*pigreco(D/2)^2
essendo p° = 1 atm = 1,013*10^5 Pa
d = 1030 kg/m^3 è la densità dell'acqua di mare;
D = 3 m.
Sostituendo i dati si ha : F = 4,3*10^6 N
La forza sull'altra base è opposta.
La spinta è, in modulo, Fs=d*L*pigreco(D/2)^2*g = 1,43*10^6 N
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Livello 2
@marika grazie mille!!
