chimica-online.it

Forza che agisce sull'oblò di un sottomarino

Calcolo della forza che agisce sull'oblò di un sottomarino

Un oblò di un sottomarino che si trova a 14 m di profondità ha un diametro circolare pari a 20 cm.

Considerando come densità dell’acqua 1000 Kg/m3, determinare la forza che agisce sull’oblò dall’esterno, dall’interno e la forza netta risultante.

Svolgimento dell'esercizio

Secondo la legge di Stevino, la pressione che agisce alla profondità di 14 m dal lato esterno del sottomarino è pari a:

P = Patm + ρ ∙ g ∙ h

in cui:

Sostituendo i dati in nostro possesso in modo opportuno si ha che:

P = 101325 + 1000 ∙ 9,8 ∙ 14

Da cui:

P = 238525 Pa

Ricordando che la pressione è definita come il rapporto tra la forza F e la superficie di applicazione S e considerando che l’oblò ha un raggio pari alla metà del diametro:

r = 20/2 = 10 cm = 0,1 m

la superficie S risulta essere pari a:

S = π ∙ r2

e di conseguenza la forza agente su di essa è pari a:

Fext = P ∙ S = P ∙ π ∙ r2

da cui:

Fext = 238525 ∙ 3,14 ∙ (0,1)2

Fext = 7490 N = 7,5 kN

Se consideriamo invece la parete interna dell’oblò, essa sarà sottoposta unicamente alla pressione atmosferica che è ricreata all’interno del sottomarino:

Fint = Patm ∙ S = Patm ∙ π ∙ r2

Fint = 101325 ∙ 3,14 ∙ (0,1)2

Fint = 3181 N = 3,2 kN

Per cui la forza netta risultante agente sull’oblò sarà pari a:

Fris = (7490 – 3181) N = 4309 N = 4,3 kN

Ti lasciamo infine alcuni link che ti potrebbero interessare:

Esercizi online e gratuiti sulla pressione idrostatica

Quali sono le formule inverse della legge di Stevino?

Studia con noi