UD4. Fluidos
4º -
Física y Química
1.2 Principio fundamental de la hidrostática
Es posible deducir de una forma sencilla la ecuación que rige la presión hidrostática y comprobar que verifica los hechos experimentales antes expuestos.
Supongamos un recipiente lleno de un líquido de densidad d, sobre una superficie S de forma circular situada a una profundidad h respecto a la superficie del líquido. Puedes ayudarte de la siguiente figura para visualizar la situación.
La fuerza ejercida sobre la superficie se debe, tal y como se ha indicado antes, al peso de la columna de agua situada sobre ella. El peso de cualquier sustancia en la Tierra es igual a su masa por la aceleración de la gravedad g cuyo valor es de 9.8 m/s2 (p = mg).
La masa m de dicha columna puede obtenerse a partir de la densidad (d=m/V), sabiendo que el volumen (V) de un cilindro es igual a la superficie de la base por su altura. Según esto
m = dV = dSh
Y entonces, el peso resulta ser:
p = dShg
Finalmente, dado que por la definición de presión (PH) ésta es igual a la fuerza partido por la superficie:
PH = dShg / S = dgh
Se obtiene como resultado la expresión matemática de la presión hidrostática.
"La presión hidrostática en un punto de un fluído es igual al producto de la densidad del líquido por la aceleración de la gravedad y por la profundidad del punto considerado"
Contesta
¿Cuál es la presión hidrostática que experimenta un cuerpo sumergido en una piscina llena de agua a una profundidad de 2 metros? Ten en cuenta que la densidad del agua es de 1000 kg por metro cúbico y la aceleración de la gravedad (g) tiene un valor de 9,8 N/kg