Hidrostatica

La hidrostática tiene como objetivo estudiar los líquidos en reposo. Generalmente varios de sus principios también se aplican a los gases. El término de fluído se aplica a líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes. No obstante conviene recordar que un gas puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incompresible.

La presión (P) se relaciona con lafuerza (F) y el área (A) de la siguiente forma:

La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:
P = Po + ρgy

Siendo:
P: Presión total
Po: Presión superficial
ρ: Densidad del fluido
g: Intensidad gravitatoria de la Tierra
y: Altura neta

Presión hidrostática
La presión hidrostática es un tipo de presión debida al peso de un fluido en reposo, en este la única presión existente es lapresión hidrostática, en un fluido en movimiento además puede aparecer una presión hidrodinámica relacionada con la velocidad del fluido.
Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el 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 lasparedes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies.

El principio de Arquímedes afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza igual al peso del volumende líquido desplazado 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.

El principio de Pascal 

El principio de Pascal o mejor dicho la ley de Pascal, es una ley enunciadas por el físico y matemático francés Blas Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento depresión aplicado a una superficie de un fluido incompresible, contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».
El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el embolo, se observa que el aguasale por todos los agujeros con la misma presión, y en dirección perpendicular a la pared.

PARADOJA HIDROSTATICA

Si se ponen en comunicación varias vasijas de formas diferentes, se observa que el líquido alcanza el mismo nivel en todas ellas. A primera vista, debería ejercer mayor presión en su base aquel recipiente que contuviese mayor volumen de fluido. La fuerza debida a la presión queejerce un fluido en la base de un recipiente puede ser mayor o menor que el peso del líquido que contiene el recipiente, esta es en esencia la paradoja hidrostática.

Variación de la presión con la profundidad

La presión en un fluido en reposo no cambia en la dirección horizontal. Esto severifica al considerar una delgada capa horizontal del un fluido y se realiza unbalance de fuerzas encualquier dirección horizontal. Para la dirección vertical noocurre lo mismo, la presión en un fluido aumenta con la profundidad debido a quedescansa mas fluido sobre las capas mas profundas y la consecuencia de estepeso adicional sobre la capa mas profunda se equilibra por un aumento depresión

Variación de la presión con la profundidad

Mientras que la presión atmosférica decrece con elincremento de la altitud, la presión de un líquido crece con la profundidad.
Supongamos un líquido en reposo para el cual la densidad es homogénea a través del mismo, lo que significa que es incompresible.
Como el líquido está en equilibrio, si analizamos una porción de líquido representado por el rectángulo sombreado en el interior del volumen en la figura, se cumple que la sumatoria de todas las...