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3. HIDROSTÁTICA
3.1 CONCEPTOS BÁSICOS
La estática de los fluidos estudia las condiciones de equilibrio de los cuerpos fluidos en reposo. Cuando se
trata solo de los fluidos líquidos se denomina “Hidrostática”.
3.1.1 Presión
Se define a la presión como el resultado de una fuerza actuando sobre una superficie en dirección
perpendicular a ésta, tal como se muestra en la figura siguiente.

FPara el cálculo de la presión se emplea la siguiente expresión

p=

F
A

Donde

F = fuerza aplicada perpendicularmente a la superficie, en unidades de fuerza [F]
A = área de la superficie, en unidades de área [L2]
p = presión, en unidades de fuerza sobre área [ F / L2]
3.1.2 Escalas de presión
La medición de la presión se realiza de acuerdo a una referencia arbitraria que por logeneral, es el cero
absoluto (vacío total) ó la presión atmosférica local. Cuando la presión se expresa con respecto a la
presión atmosférica local, se le conoce como “presión manométrica o relativa”. En cambio, cuando se
mide con respecto al vacío total, se le conoce como “presión absoluta”. La relación entre estas dos es la
siguiente:

p abs = p rel + p atm
donde

pabs = presión absolutaprel = presión relativa o manométrica
patm = presión atmosférica

Hidrostática

3.1

Dr. Jesús Alberto Rodríguez Castro

Las presiones absoluta y relativa se pueden representar de forma gráfica de la siguiente manera

P rel
P abs
Presión atmosférica
local p = 1.033 kg/cm2
Vacío total (p = 0)

3.1.3 Presión atmosférica
Es la presión que ejerce la atmósfera sobre los cuerpossumergidos en ella. A una altitud determinada, la
presión atmosférica es igual al peso de la columna de aire existente encima de dicha altitud. Al nivel del
mar, su valor normal es de apróximadamente 760 mm Hg (1.013 mbar), mientras que a una altura de
5.500 m, este valor se reduce a la mitad. El aire frío pesa más que el caliente, y éste es uno de los
factores que influyen en las diferencias depresión atmosférica a un mismo nivel.
Para medir la presión atmosférica en cualquier punto de la tierra se utiliza un barómetro. Torricelli fue el
primero en medir la presión atmosférica con el barómetro que lleva su nombre. Este aparato consiste en
un tubo de cristal cerrado en uno de sus extremos lleno con mercurio e invertido sobre un recipiente que
contiene también mercurio como se muestraen la figura:

Patm

Patm

H

Hg

Debido a la acción de la gravedad, el mercurio dentro de la columna, trata de descender. Sin embargo, la
presión atmosférica actuando sobre la superficie libre del mercurio en el recipiente, lo detiene
equilibrándose ambas fuerzas, a una altura de la columna de mercurio igual a “H”. A nivel del mar y a una
temperatura de 20 ºC, la altura H de lacolumna de mercurio es aproximadamente, igual a 760mm ó
1.033 kg/cm2

Hidrostática

3.2

Dr. Jesús Alberto Rodríguez Castro

La relación entre la presión absoluta, relativa y atmosférica, se puede visualizar por medio del diagrama
siguiente:
4 kg/cm 2

Pabs
3 kg/cm 2

kg/cm2

2 kg/cm 2

kg/cm2

Prel
1 kg/cm

kg/cm2

2

P
abs

0

kg/cm2

Patm = 1.033 kg/cm2
0Cero absoluto

3.2 FUNDAMENTOS
3.2.1 Presión de un líquido sobre una superficie
La fuerza que ejerce la presión de un líquido en reposo sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo
contiene, es siempre perpendicular a éstas, lo cual se puede demostrar, observando las fuerzas que
actúan sobre una partícula que está en contacto con la pared del recipiente, como se muestra en la figurasiguiente.

P
s
P
t
P
n

Las fuerzas que están actuando sobre la partícula son las siguientes:

Ps = fuerza debido al peso de la partícula
Pn= componente de Ps normal a la pared del recipiente
Pt= componente de Ps paralela a la pared del recipiente
Como el líquido está en reposo, no existe movimiento de las partículas y por lo tanto, la acción de la
componente de la fuerza ( Pt ),...