Question

un avion urca la o altitudine la care presiunea atmosferica este echilibrata de o coloana de mercur cu inaltimea de 30cm . daca interiorul avionului presiunea este echivalenta cu a unei coloane de mercur de 75cm se cer:
a) presiunea in interiorul si in exteriorul avionului (exprimate in kpa si bari )
b) forta exercitata asupra peretilor avionului , suprafata acestora fiind de 200m la a 2-a (exprimata in kN0 )

Answer 1

a)
Pint=75cmHg=750mmHg
Pext=30cmHg=300mmHg
Stim ca 760mmHg=101325Pa. Atunci, aplicam regula de trei simpla:
760mmHg---------------101325Pa
750mmHg----------------Pint
Pint=750×101325/760=99991,78Pa
Stim ca 1Pa=10⁻³kPa Deci, pentru a transforma din Pa in kPa, inmultim valoarea exprimata in Pa cu 10⁻³. Ca urmare :
Pint=99991,78Pa=99,99178kPa≈100kPa
Similar, Pext=300×101325/760=39996,71Pa
Pext=39996,71Pa=39,9967kPa≈40kPa
Pentru a le exprima in bari stim ca 1bar=10⁵Pa, sau 1Pa=10⁻⁵bar.
Deci, pentru a transforma Pascalii in bari, inmultim valoarea exprimata in Pascali cu 10⁻⁵;
Pint=99991,71Pa=0,9999171bar
Pext=39996,71Pa=0,3999671bar
b)
 Asupra peretilor avionului actioneaza presiunea rezultanta din suma algebrica a celor doua presiuni, exterioara si interioara. Cele doua presiuni actioneaza, una spe exterior si cealalta spre interior perpendicular in fiecare punc al suprafetei. deci, daca o luam pe cea interioara cu semnul plus, cea exterioara va avea semnul minus.
Presiunea rezultanta , Prez, va fi:
Prez=Pint-Pext=99991,71-39996,71=59995Pa=59,995kPa≈60kPa. Ea este indreptata inspre exterior(are semn + ca si presiunea care apasa dinspre interiorul avionului pe peretii lui).
Forta, exprimata in kN este raportul dintre presiune, exprimata in kPa si suprafata (pe care este exercitata presiunea), exprimata in m².
F=Prez/S=60/200=0,3kN