Hidrostática
Keywords: Hidrostática, Blaise Pascal, Fluido, Física, Gravedad
La hidrostática es la rama de la física que estudia los fluidos en estado de equilibrio. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.
El principio de Pascal
Formulado por el matemático francés Blaise Pascal, el principio de Pascal afirma que la presión ejercida en cualquier punto de un fluido contenido es la misma en cualquier otro punto del mismo fluido situado a la misma altura. Por consiguiente, si la presión en un punto del fluido cambia, en cualquier otro punto la presión cambiará en la misma proporción.
El pascal, es la unidad de medida (en el SI) de la presion de un fluido, esta se calcula dividiendo la fuerza ejercida en un punto del fluido (como la atmosférica) entre el area transversal sobre la que la fuerza se distribuye; un pascal (Pa) es igual a un Newton por cada metro cúbico. P = F / A
El principio de Arquímedes
Este principio afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático será empujado con una fuerza igual al volumen de agua desplazada por dicho objeto. De este modo se genera un empuje hidrostático sobre el cuerpo que actúa siempre hacia arriba a través del centro de gravedad del fluido desplazado. Esta fuerza se mide en Newtons (en el SI) y su ecuacion se describe como:
- F = Vgδρ.
Donde Δρ es la diferencia de densidades (ρfinal − ρinicial); V el volumen del objeto; y g la aceleración de la gravedad.
El peso del volumen de líquido desplazado por el cuerpo, el cual es igual al empuje, se calcula multiplicando el peso específico del líquido por el volumen del cuerpo sumergido, siendo este ultimo igual al volumen de agua desplazado.
- E = PVdes
El empuje, es decir la fuerza que ejerce vertical y ascendentemente el líquido sobre un cuerpo cuando cuando este se halla sumergido, resulta ser también la diferencia entre el peso que tiene el cuerpo suspendido en el aire y el peso que tiene el mismo cuando se lo introduce en un líquido (a éste último se lo conoce como peso "aparente" del cuerpo pues su peso en en el líquido disminuye "aparentmente" pero en realidad no porque la fuerza que ejerce la Tierra sobre el cuerpo y el instrumento de medición, por ejemplo, un dinamómetro, son los mismos).
- E = Pc − Pac.