Fisica

Ejercicio
La ventana de una oficina mide 3.43 por 2.08 m. A causa de una tormenta, la presión externa del aire desciende a 0.962 atm, mientras que la presión interna se mantiene a 1.00 atm. ¿Quéfuerza neta presiona hacia afuera de la ventana?


Representación gráfica del planteamiento del problema.

A partir de la definición de presión se despeja la fuerza F y se obtiene la fuerzaneta   que actúa sobre la ventana.

Reemplazando los datos correspondientes en la expresión (1) se tiene

Respuesta

Variación de la presión con la profundidad
La presión en un fluido en reposono cambia en la dirección horizontal. Esto se verifica al considerar una delgada capa horizontal del un fluido y se realiza un balance de fuerzas en cualquier dirección horizontal. Para la direcciónvertical no ocurre lo mismo, la presión en un fluido aumenta con la profundidad debido a que descansa mas fluido sobre las capas mas profundas y la consecuencia de este peso adicional sobre la capamas profunda se equilibra por un aumento de presión

Para entender mejor la variación de la presión con la profundidad considérese un elemento rectangular de fluido en equilibrio con densidad, como semuestra en la figura:


Aplicando la segunda ley de Newton
↑fz=maz =0
0= Pzdxdy-W-Pz dxdy
Teniendo en cuenta que el peso W=mg y la masa es igual a pdv entonces
dW=pdv g , reemplazandose obtiene:
0=Pzdxdy –pdvg  –Pzdxdy 
Se toma la presión 1 en la superficie, abierta a la atmosfera, donde la presión es la atmosférica, entonces:
Pz=Patm + pgh
Esto demuestraque la variación de la densidad con respecto a la profundidad no es muy grande y se desprecia. No se puede decir lo mismo cuando la densidad varia con respecto a la temperatura o grandes profundidades;por ejemplo, a grandes profundidades como las de los océanos donde la variación de la densidad es grande debido a la compresión que ejerce gran cantidad de peso líquido sobre un cuerpo sumergido....