Fluido en reposo y tipos de barometros

Objetivo
Observar y sacar conclusiones del comportamiento de un fluido estático por medio de las siguientes demostraciones.
Demostración 1: observar el comportamiento de un fluido en reposo, demostrando que su superficie libre sea horizontal.
Demostración 2: observar el efecto del fluido en una superficie libre.
Demostración 3: variación de la presión manométrica con la profundidad
Marcoteórico
Fluido en reposo
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes del fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras.
Si ellíquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura del líquido con referencia del punto del que se mida y donde.
La superficie libre de un líquido en reposo (y situado en un campo gravitatorio constante) es siempre horizontal. Se calcula mediante lasiguiente expresión:

Donde, usando unidades del SI,
 es la presión hidrostática (en pascales);
 es la densidad del líquido (en kilogramos partido metro cúbico);
 es la aceleración de la gravedad (en metros partido segundo al cuadrado);
 es la altura del fluido (en metros). Un líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior
 es la Presiónatmosférica (en pascales)

Fluido en movimiento
La hidrodinámica es la parte de la física que estudia el movimiento de los fluidos. Este movimiento está definido por un campo vectorial de velocidades correspondientes a las partículas del fluido y de un campo escalar de presiones, correspondientes a los distintos puntos del mismo.
En un fluido en movimiento general, al medir la presión segúndiferentes direcciones alrededor de un punto, ésta no será constante, dependiendo la dirección donde la presión es máxima y mínima, y de la dirección y valor de la velocidad en ese punto.
De hecho en un fluido newtoniano cuya ecuación constitutiva, que relaciona el tensor tensión con el tensor velocidad de deformación:

Donde:
 son las componentes del tensor tensión.
 son las componentes deltensor velocidad de deformación.
 son las componentes del vector velocidad del fluido.
 es la presión hidrodinámica.
 son dos viscosidades que caracterizan el comportamiento del fluido.
Puede probarse que la presión hidrodinámica se relaciona con la presión media por:

Donde:
, es la viscosidad volumétrica.
, es la divergencia del vector velocidad.

Presión estática
La presión estáticaes la que tiene un fluido, independientemente de la velocidad del mismo, y que se puede medir mediante la utilización de tubos piezométricos. La presión estática varía de un punto a otro, dependiendo de las fuerzas por unidad de volumen a las que esté sometido el fluido, si éste se encuentra en reposo la presión es igual en todas direcciones.
La presión total que ejerce un fluido -biensea gaseoso o líquido- se define como la suma de la presión estática y la presión dinámica.



Donde
 = Presión total
 = Presión estática
 = Presión dinámica
Observaciones
Se pudo observar que cuando se llenó el recipiente principal hasta cierta medida, los tres recipientes sucesivos a éste tenían la misma altura. Cuando se abrió una válvula para drenar el agua en los tres recipientes, el agua bajabamás rápido del recipiente más lejano al más cercano.
También cuando se tapó un recipiente en la parte superior de éste y se abrió la válvula para drenar el agua, el recipiente tapado no bajo el agua pero en los otros sí.

Conclusiones
Los cuatro recipientes tenían el mismo nivel de agua porque es el mismo fluido y hay continuidad. Cuando se tapó un recipiente y se abrió la válvula para...