Tryck under vatten

Börja med att räkna ut arean på luckan:
$0.{65}^2\mathrm{\pi } {\mathrm{m}}^2$.

Kolla sedan på definitionen för tryck:

 $p=\frac{\overrightarrow{F}}{A}$

Räkna sedan ut vätsketrycket på djupet 100 m:

$$\begin{gathered} p=\rho gh \\ \Rightarrow p=1000 kg/m^3 · 9.82m/s^2 ·100m=982000 Pa \end{gathered}$$

lägg till $101300 Pa$ för att justera för det atmosfäriska trycket:

$p_{tot}=982000+101300=1083300 Pa=1083.3 kPa$

Vi kollar tillbaka på definitionen för tryck och tar ut hur stor kraft som trycker på luckan uppeifrån:
$$\begin{gathered} p=\frac{\overrightarrow{F}}{A} \\ \Rightarrow \overrightarrow{F}=pA=1083.3 kPa·{0.65}^2\mathrm{\pi } {\mathrm{m}}^2\approx 1438 kN \end{gathered}$$

De måste alltså använda en kraft som närmar sig $1438 kN$(om jag har räknat rätt överallt). Stämmer detta med facits svar?

Tillägg: 1 jun 2022 20:18

Du kanske också måste tänka på att luften inne i ubåten trycker på luckan utåt också. Om trycket inne i ubåten är det atmosfäriska trycket så blir det en kraft på $101300 Pa ·0.{65}^2\mathrm{\pi } {\mathrm{m}}^2\approx 134458 \mathrm{N}$ från insidan. Du får ta bort det från $1438 kN$och då borde det stämma.

naytte skrev:

lägg till $101300 Pa$ för att justera för det atmosfäriska trycket:

$p_{tot}=982000+101300=1083300 Pa=1083.3 kPa$

Men det är också atmosfäriskt tryck i ubåten.

Så det hela blir tyngden av vattnet ovanför: 100 meter vattenpelare. Eftersom 10 meter vattenpelare är ungefär 1 atmosfär, stämmer det att det blir 1,0 MPa. (Större noggrannhet är obefogat; u-båten befinner sig nog i salt vatten.)

Svaret är 1,3 MN

akuthjälp1 skrev:

Svaret är 1,3 MN

Då stämmer det jag sade (med tillägget).

blev lite förvirrad med din förklaring och tillägg. Har du möjlighet att skriva allt igen men korrekt. Skulle uppskattas