[fernandobarroso]

Hola amigos podrían ayudarme con el siguiente ejercicio. Muy agradecido


A una altura de 10 Km. ( 33 000 pies) sobre el nivel del mar, la presión atmosférica es de aproximadamente 210 mm de mercurio,
¿cuál es la fuerza normal resultante sobre una ventana de 600 cm^2 de un avión que vuela a esa altura?.
Suponga que la presión dentro de la nave es de 760 mm de mercurio. La densidad del mercurio es 13 600 kg/m^3

[delmar]

Hola

La ventana del avión, esta sometida a una fuerza \( F_{int} \) que le ejerce el aire que esta dentro del avión, y esta sometida  a otra fuerza  \( F_{ext} \) que le ejerce el aire que esta fuera del avión. La fuerza resultante será \( \vec{F_R}=\vec{F_{ext}}+\vec{F_{int}} \), tanto la fuerza externa como la interna son normales a la ventana; pero la interna es hacia afuera del avión y la externa es hacia dentro del avión.

\( F_{ext}=P_{ext}A \)

\( F_{int}=P_{int}A \)

Es decir los módulos de la fuerza externa y la interna, son iguales al producto de la presión externa o interna respectivamente por el área de la ventana.

\( P_{ext}=\displaystyle\frac{(1m^2)(0.21m) \ 13600 \ kg/m^3 \ 9.8 \ m/s^2}{1 \ m^2}=27988.8 \ N/m^2 \)

Es decir la presión el peso por metro cuadrado, de la columna de mercurio con base de un metro cuadrado, hay que considerar las unidades en este caso sale en pascales.

De la misma forma para la presión interna. El área ha considerar es \( 600(10^{-2}m)^2=600(10)^{4} \ m^2 \) y las fuerzas estarán en N

Saludos

[ani_pascual]

Hola:

...
De la misma forma para la presión interna. El área ha considerar es \( 600(10^{-2}m)^2=600(10)^{\textcolor{red}{4}} \ m^2 \) ...

\( 600(10^{-2}m)^2=600(10)^{\textcolor{blue}{-4}} \ m^2 \) ...
 

Saludos

[Richard R Richard]

Hola, ojo con el sentido  de las fuerzas, si se calcula el módulo de cada una,  son colineales con sentidos contrarios y tomando positivo desde dentro hacia afuera, la fuerza resultante  se expresa


$$\vec F_r=\vec F_{int}-\vec F_{ext}$$


O lo que es lo mismo la diferencia de presiones interna menos la externa ,todo multiplicado por el área de la ventana.

[JCB]

Hola, ojo con el sentido  de las fuerzas, si se calcula el modulo de cada una,  son coloniales con sentidos contrarios y tomando positivo desde dentro hacia afuera, la fuerza resultante  se expresa


$$\vec F_r=\vec F_{int}-\vec F_{ext}$$


O lo que es lo mismo la diferencia de presiones interna menos la externa ,todo multiplicado por el área de la ventana.

Hola a tod@s.

Creo que la suma vectorial está bien expresada, es decir, que es correcto escribir
\( \vec{F_R}=\vec{F_i}+\vec{F_e} \). En cambio, cuando se considere el sentido en un eje de coordenadas, entonces se debería escribir \( \vec{F_R}=F_i\hat\imath-F_e\hat\imath \)

Saludos cordiales,
JCB.

[ani_pascual]

Hola:

... las fuerzas, ...,   son coloniales con sentidos contrarios y
...

Ya decía yo que, desgraciadamente, el colonialismo sigue vigente 
 
Saludos