12Hidrostatica1

12. Hidrostática
Mecánica de fluidos, parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo
o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan
fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la
aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones
navales y la oceanografía.
Lahidráulica es la parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; analiza
las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para el mejor
aprovechamiento de las aguas. La hidráulica se divide en dos partes:

Encargada de estudiar lo
relacionado con los
líquidos en reposo.

Estudia el
comportamiento de los
líquidos en movimiento.

En la mayoría de los casos, las fuerzas queactúan sobre un punto del fluido son las de
presión y de gravedad.
Algunos cuerpos pueden flotar en un líquido y otros se hunden.
Cuando el empuje del líquido es mayor que el peso del cuerpo,
éste es sacado a flote; si el empuje es menor que el peso, el
cuerpo se hunde. El equilibrio se produce cuando el empuje es
igual a su peso.
La hidrostática, se fundamenta en leyes y principios como el deArquímedes, Pascal o
la paradoja hidrostática de Stevin, mismos que contribuyen a cuantificar las presiones
ejercidas por los fluidos y al estudio de sus características generales.
Comúnmente, los principios de la hidrostática también se aplican a los gases.
El término fluido se aplica a líquidos y gases porque ambos tienen propiedades
comunes. No obstante conviene recordar que un gas tiene una densidad muybaja,
debido a la separación de sus moléculas y, por tanto, puede comprimirse con facilidad,
mientras que un líquido es prácticamente incomprensible. Los fluidos se encuentran
constituidos por gran cantidad de moléculas que se deslizan unas sobre otras en los
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líquidos, y en los gases se mueven sueltas, es decir, las moléculas se encuentran mas
separadas. Esto explica porque los líquidos ylos gases no tienen forma definida,
adaptándose al recipiente que los contiene. Finalmente, recordemos que un gas es
expansible por lo cual su volumen no es constante y al pasarlo a un recipiente de mayor
volumen de inmediato ocupa todo el espacio libre. Un líquido, por su parte, no tiene forma
definida, pero si volumen definido.

12.1 Propiedades de los fluidos
Viscosidad
Esta propiedad se originapor el rozamiento de unas partículas con otras cuando un líquido
fluye.
La viscosidad se puede
definir como una medida de la
resistencia que opone un
líquido a fluir.
Si en un recipiente perforado en el centro se hacen fluir
por separado, miel, leche, agua y alcohol, observamos que
cada líquido fluye con una rapidez distinta; mientras más
viscoso es un líquido, mas tiempo tarda en fluir.

TensiónSuperficial

La tensión superficial hace que la
superficie de un líquido se comporte
como una finísima membrana
elástica.

Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre las
moléculas del líquido. Cuando se coloca un líquido en un
recipiente, las moléculas interiores se atraen entre sí en todas
direcciones por fuerzas iguales que se contrarrestan unas con
otras; pero las moléculas de lasuperficie libre del líquido solo
son atraídas por las inferiores y laterales más cercanas. Por
tanto, la resultante de las fuerzas de atracción ejercidas por las
moléculas próximas a una de la superficie, se dirige hacia el
interior del líquido, lo cual da origen a la tensión superficial.
Debido a la tensión superficial una pequeña masa de líquido tiende a ser redonda en el
aire, como en el caso delas gotas; los insectos pueden caminar sobre el agua, o una
aguja puesta con cuidado en forma horizontal sobre un líquido no se hunde.

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La tensión superficial del agua puede reducirse en forma considerable si se le agrega
detergente; esto contribuye a que el agua jabonosa penetre con más facilidad por los
tejidos de la ropa durante el lavado.
Cohesión
La cohesión es la fuerza que...