5 svar
398 visningar
akuthjälp1 är nöjd med hjälpen
akuthjälp1 61
Postad: 1 jun 2022 19:59

Tryck under vatten

Jag har ett problem som inte kan lösas : 

 

En ubåt har havererat och ligger på 100 meters djup. Besättningen försöker öppna en cirkulär lucka med radien 0,65 m. 

Vilken kraft måste de använda? Det råder ungefär atmosfärstryck i ubåten och luckan öppnas utåt. 

Kan någon vara snäll och förklara hela processen hur man löser denna fråga? Skulle verkligen uppskattas.  

naytte Online 4017 – Moderator
Postad: 1 jun 2022 20:12

Börja med att räkna ut arean på luckan:
0.652π m2.

Kolla sedan på definitionen för tryck:

 p=FA

Räkna sedan ut vätsketrycket på djupet 100 m:

p=ρghp=1000 kg/m3 · 9.82m/s2 ·100m=982000 Pa

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

ptot=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:
p=FAF=pA=1083.3 kPa·0.652π m21438 kN

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 ·0.652π m2134458 N från insidan. Du får ta bort det från 1438 kNoch då borde det stämma.

Pieter Kuiper Online 7396
Postad: 1 jun 2022 20:17 Redigerad: 1 jun 2022 20:24
naytte skrev:

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

ptot=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.)

akuthjälp1 61
Postad: 1 jun 2022 20:23

Svaret är 1,3 MN

naytte Online 4017 – Moderator
Postad: 1 jun 2022 20:23
akuthjälp1 skrev:

Svaret är 1,3 MN

Då stämmer det jag sade (med tillägget).

akuthjälp1 61
Postad: 1 jun 2022 20:25

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

Svara Avbryt
Close