Domanda:
In che modo la gravità influisce sulla pressione sott'acqua?
Muze
2018-11-29 03:18:47 UTC
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Quanto sarebbe diverso essere sott'acqua in Europa dall'essere sott'acqua sulla Terra? Sarebbe possibile immergersi più a fondo su Europa con un sottomarino che sulla Terra e di quanto?

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Per rispondere a questa domanda dovresti conoscere la densità degli oceani di Europa, che non credo nessuno sappia. La pressione dell'acqua è creata dal peso della colonna d'acqua sopra la profondità in questione, e questo è direttamente correlato alla sua densità. Ma se si assume che la densità sia circa uguale a quella degli oceani terrestri, la profondità di immersione sarebbe semplicemente il rapporto tra la gravità della Terra e quella di Europa (Terra = 9,78, Europa = 1,314).
@BillDOe Quanto pensi sia comprimibile l'acqua?
@BillDOe Perché pensi che ci sarebbe una differenza significativa nella densità? (Ovviamente, se diventi abbastanza profondo inizierai a vedere gli effetti, ma molto prima di ottenere una compressione apprezzabile otterrai cambiamenti di fase.)
Stavo pensando ai solidi disciolti negli oceani di Europa che potrebbero aumentare la densità dell'acqua e quindi il peso, non la compressibilità dell'acqua. L'acqua dell'oceano sulla Terra, ad esempio, è più densa dell'acqua dolce.
Una risposta:
James K
2018-11-29 03:44:32 UTC
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Per un liquido, la pressione idrostatica è $ \ rho gh $ dove $ \ rho $ è la densità (questo è sempre lo stesso per tutta l'acqua) g è l'accelerazione gravitazionale eh è la profondità.

L'accelerazione gravitazionale su Europa è 1,3 $ \ text {m / s } {} ^ 2 $ (rispetto a 9,8 $ \ text {m / s} {} ^ 2 $ sulla Terra). Ma su Europa ci sono 20 km di ghiaccio che galleggiano sull'acqua.

Come stima approssimativa, la gravità in Europa è 1/10 di quella sulla Terra, quindi la pressione sul fondo del ghiaccio / sulla parte superiore dell'acqua sarebbe paragonabile alla pressione a 2 km negli oceani della Terra .

Dato che possiamo costruire sottomarini in grado di operare a 10 km, potremmo ragionevolmente supporre di poter manovrare sottomarini fino a circa 100 km su Europa, che ci porta sulla superficie rocciosa. Tuttavia non abbiamo modo di attraversare 20 km di crosta di ghiaccio per raggiungere lo strato d'acqua. Costruire il sottomarino potrebbe essere la parte più facile!

Un sottomarino * caldo * potrebbe sciogliersi, un po 'come una pietra scura su un ghiacciaio ;-)
Bella risposta. 20 km di ghiaccio sono una stima abbastanza buona? Ho pensato che fosse molto meno certo.
@Chappo Sì. Metti a bordo un reattore nucleare (non semplicemente un RTG), fonditi.
Per essere onesti, la densità * cambia * a causa della pressione e delle impurità: la differenza è piccola, ma se è trascurabile dipende da ciò che stai cercando di calcolare. In questo caso, è decisamente sminuito dalla differenza di gravità e dallo strato di ghiaccio (a meno che non ci sia qualcosa di * molto * strano negli oceani di Europa, che è una possibilità lontana).
che tipo di radio o altro dispositivo di comunicazione è necessario per trasmettere attraverso 20 km di acqua ghiacciata?
@Alonda uno magico (o un lungo pezzo di filo)
proposta ingenua; laser a raggi x?
https://physics.stackexchange.com/questions/150546/why-dont-x-rays-travel-through-water i raggi X penetreranno attraverso diversi metri d'acqua. Non parecchi km.


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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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