hidrostatica








En alguna ocasión, habrá la oportunidad de ver a enormes barcos, transportando una gran carga, o deslizar a veloces lanchas sobre la superficie del agua. Alguna vez se pregunto:
¿Cómo es posible que ocurra ello, si los barcos están fabricados de acero y otros materiales de mayor densidad que el agua?, ¿por qué no se hunden dichos cuerpos?
Estos y otros fenómenos pueden serexplicados si tenemos conocimientos sobre hidrostática.

¿Qué estudia la hidrostática?
Estudia a los fluidos en reposo.

¿Qué es un fluido?
Es una sustancia que puede escurrir fácilmente y que puede cambiar de forma debido a la acción de pequeñas fuerzas. Por lo tanto llamamos fluido a los líquidos y los gases.
Analicemos, la interacción entre el ladrillo de 24N y la base que lo sostiene.Se observa:
En el caso I la fuerza normal se divide entre 6 unidades de área, por lo tanto la fuerza sobre cada uno de ellos es 4N.
En el caso II la fuerza por cada unidad de área es 8N. Por lo tanto, podemos afirmar que: cuando mayor es la superficie de contacto, la fuerza normal por cada unidad de área es menor.

A la distribución uniforme de la fuerza normal por cada unidad de área en unadeterminada superficie se denomina PRESIÓN.


Pascal (Pa)

FN: Fuerza Normal (N)
A: Area (m²)



¿Los Líquidos ejercen presión?
¡Si!. Analicemos la interacción entre el líquido contenido en un tubito ideal y la base que lo sostiene.











La fuerza de gravedad que actúa sobre el líquido en reposo se compensa con la fuerza normal, luego dicha fuerza en lapequeña área (A) origina una presión denominada. Presión Hidrostática (PH):




Pero en el tubito en equilibrio.

En ():

De la densidad del líquido

En volumen: V = A x h

En ():




L : densidad del líquido
h : profundidad


¿Los lìquidos ejercen presión sólo en el fondo?
¡No! Los fluidos ejercen presión sobre todas las paredes encontacto con dicho fluido y su valor, en el caso de los líquidos depende de la profundidad, pero en los gases es el mismo en todos los puntos.






Observación:
Si hacemos tres agujeros a diferente nivel de la parte lateral de un recipiente, comprobamos que la presión hidrostática depende de la naturaleza del líquido y de la profundidad como se observa en la figura anterior.Consideramos a dos puntos dentro de un líquido de densidad L.







La diferencia de presiones:

Ley fundamental de la Hidrostática

Todos los puntos pertenecientes a un mismo líquido en reposo, que se encuentren al mismo nivel soportan igual presión hidrostática.

Aplicación: VASOS COMUNIANTES:
La presión hidrostática no depende de la forma del recipiente.
Debido al hecho deque la presión en un fluido solo depende de la profundidad, cualquier aumento de la presión en la superficie se debe transmitir a cualquier punto en el fluido. Esto lo observo por primera vez el científico francés Blaise Pascal (1623-1662) y se conoce como la Ley de Pascal.



TRANSMISIÓN DE LA PRESIÓN POR LOS LÍQUIDOS Y GASES (LEY DE PASCAL)
A diferencia de los sólidos, capas aisladas ypequeñas partículas de los líquidos y gases pueden desplazarse libremente una respecto de las otras por todas las direcciones. La movilidad libre de las partículas de gas y de líquido es la causa de que la presión, que sobre ellos ejerce, sea transmitida no solo en el sentido en que actúa la fuerza, como sucede en los sólidos, sino que en todas las direcciones.



“Un gas o líquido transmite sinalteración y en todas las direcciones la presión ejercida sobre el”.


Aplicación: PRENSA HIDRÁULICA










Una fuerza F1 al actuar sobre el pistón de área A1 comunica al líquido una presión; esta presión se transmite a través del líquido hasta un pistón de área A2 (A2 > A1). Como la presión comunicada es la misma.

P1 = P2


Los frenos hidráulicos en los...