Esercizio n. 3 sulla legge di Stevino – svolto

Una lamiera di ferro avente area pari a 4 m2 , precipita in mare alla profondità di 30 m.

Sapendo che la dell’acqua di mare è pari a 1030 kg/m3 , calcolare:

  • la pressione esercitata sulla lamiera
  • la forza che la pressione idrostatica esercita sulla lamiera

 

Svolgimento:

 

Dati:

Densità dell’acqua marina:  d = 1030 kg/m3

Profondità: h = 30 m

Area: 4 m2

 

Calcolare:

  • la pressione esercitata sulla lamiera

 

Essendo il mare esposto all’aria, dobbiamo tener conto che su di esso agisce la pressione atmosferica p0

Quindi la pressione esercitata sulla lamiera è dovuta alla pressione atmosferica più la pressione del liquido sovrastante.

Per la legge di Stevino avremo la relazione:

p = p0 + d ∙ g ∙ h

dove:

p è la pressione sulla lamiera

p0 è la pressione atmosferica

d è la densità dell’acqua di mare

g è l’accelerazione di gravità

h è l’altezza del liquido

Da tener presente che:

P0 = 1 ∙ 10 5 pa

g = 9,81 m/s2

Per cui:

p = 1 ∙ 105 pa + 1030 kg/m3 ∙ 9,81 m/s2 ∙ 30 m

p = 1 ∙ 105 pa + 3 ∙ 105 pa

p = 4 ∙ 105 pa

 

  • la forza che la pressione idrostatica esercita sulla lamiera

La pressione è data dalla relazione:

p = F / A

Da cui:

F = p ∙ A

F = 4 ∙ 105 pa ∙ 4 m2

F = 16 ∙ 105 N

Collegamenti ipertestuali:

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