2. La hidrostática es la rama de la física que
estudia los fluidos en estado de equilibrio. Los
principales teoremas que respaldan el estudio
de la hidrostática son el principio de Pascal y
el principio de Arquímedes.

4. Concepto de presión
• El cuchillo cortará mejor cuanto más afilado esté, porque la fuerza ejercida se
concentra en un área menor
• El esquiador no se hunde en la nieve porque la fuerza ejercida se reparte sobre un
área mayor
• La presión ejercida por una fuerza F sobre una superficie S es igual al cociente
entre la intensidad de la fuerza y la superficie:
F
P=
S
• Su unidad en el S.I. es el pascal (Pa) ⇒ 1 Pa = 1 N/m2
Sus múltiplos son: 1 bar = 100 000 Pa ⇒ 1 mb = 100 Pa

5. Se denomina “presión” ejercida por una fuerza sobre una superficie S:
Al producto de la fuerza por el área o superficie en cuestión
Al cociente entre la fuerza y la superficie
Al cociente entre la superficie y la fuerza
- La unidad en el SI de unidades es el pascal (Pa), donde 1 Pa es igual a:
1 N m2 1 N cm2 1 N/m2
- Como el pascal es una unidad pequeña se utilizan múltiplos conocidos como el bar (b) y
milibar (mb) que equivalen a:
1 b = 100000 Pa 1mb = 100 Pa
1 b = 1000000 Pa 1mb = 1000 Pa
1 b = 0,001 Pa 1mb = 0,000001 Pa

6. Efecto de las fuerzas sobre los fluidos
• Se denominan fluidos los cuerpos que pueden fluir; carecen de forma y necesitan
recipientes para contenerlos. Los líquidos y los gases son fluidos
• Cuando se aplica una fuerza sobre un fluido, éste disminuye de volumen. A esta
propiedad se denomina compresibilidad
Líquido Gas
Líquido Gas
Los líquidos son fluidos poco compresibles Los gases son fluidos muy compresibles

8. Principio fundamental de la estática de fluidos
• La experiencia muestra que un líquido ejerce presión
sobre el fondo y las paredes del recipiente que lo
contiene
• El principio fundamental de la estática de fluidos
dice:la presión en un líquido a una profundidad h es
igual al producto de la profundidad h, de la densidad
d del líquido y de la aceleración de la gravedad g
Un líquido escapa por un
• La presión ejercida por el cilindro imaginario sobre la
orificio de la pared del superficie S es: p = P/S = h. d. g
recipiente en sentido
perpendicular a la misma • El cilindro está en equilibrio y por tanto el líquido
ejerce sobre la base de éste una presión igual a la
ejercida por su peso
• La presión en un punto del líquido es directamente
proporcional a la profundidad
h • La presión en un punto del líquido no depende de la
forma del recipiente y se ejerce en todas las
S direcciones

9. La presión hidrostática
Se ejerce una presión debida al peso de la
columna de líquido que hay sobre el prisma.
Pesolíquido = mlíquido · g = dlíquido · Vlíquido · g
h
P = dlíquido· S · h · g
S
F dlíquido· S · h · g
p= = = dlíquido· h · g
S S
La presión ejercida sobre un cuerpo sumergido en un fluido
depende de la columna de fluido que hay sobre el cuerpo.

10. ¿Cuál de los siguientes esquemas cumple el principio fundamental de la
estática de fluidos?
La presión en un líquido a una determinada profundidad
depende de la aceleración de la gravedad g, de la
profundidad h y es:
Directamente proporcional a la densidad del líquido.
Inversamente proporcional a la densidad del líquido.
Independiente de la densidad del líquido.

11. Presión aplicada un líquido. El principio de Pascal
La presión ejercida en un punto de un líquido, se transmite
por él en todas las direcciones con la misma intensidad

12. La botella de Pascal
AGUA – FLUIDO INCOMPRESIBLE AIRE – FLUIDO COMPRESIBLE
Bajamos el émbolo Bajamos el émbolo
Botella de Pascal
Tapones de goma
La presión ejercida en un punto de un líquido se transmite
íntegramente a todos los puntos del mismo.

14. Principio fundamental de la hidrostática
Dos puntos que se encuentren sumergidos en un
líquido a la misma altura, estarán sometidos a la
misma presión. VASOS COMUNICANTES CON
LÍQUIDOS INMISCIBLES
h1
h2
hA hB
S B
A B
A Aceite
Agua
La diferencia de presión entre A y B es:
p2 - p1 = dlíquido · g · (h2 - h1)
pA = pB → daceite·g · hA = dagua·g ·hB → daceite ·hA = dagua · hB

15. La prensa hidráulica
F1 F2
p1 = p2 =
S1 S2
→
F1
S2 →
p1 = p2
F2
S1
F1 F2
=
S1 S2

16. Compresibilidad de los gases. Ley de Boyle
• Los gases se pueden comprimir cuando se ejerce sobre ellos una presión
P
P1 • el volumen de un gas es inversamente
proporcional a la presión ejercida sobre
él, siempre que la temperatura
permanezca constante
• La gráfica p – V correspondiente a un gas,
P2
es una hipérbola
V1 V2 V
La ley de Boyle dice: En una gas, el producto de la presión por el
volumen se mantiene constante si la temperatura permanece constante

17. Principio de Pascal para gases
Si en un gas se duplica la presión, La presión ejercida en un punto de un gas se transmite
el volumen se reduce a la mitad por él en todas las direcciones con la misma intensidad

18. BOMBAS DE VACÍO
Gas Válvula
Válvula
• Permiten extraer el gas encerrado en una vasija
• Constan de un recipiente con dos válvulas y un émbolo y la bomba se conecta al
recipiente que contiene el gas que se quiere extraer
• Al subir el émbolo se cierra la válvula externa y se produce el paso de gas del
recipiente a la bomba a través de la válvula interna; al bajar el émbolo se cierra esta
válvula y se abre la externa que comunica directamente con el ambiente

19. Aplicaciones del principio de Pascal
Vasos comunicantes
Nivel freático
El nivel del líquido en varios
El nivel en dos tubos unidos por otro de vasos comunicantes es el
goma, es el mismo en cualquier posición mismo cualquiera que sea
Pozo artesiano la forma de cada uno
Sistemas hidráulicos
→
F1 → Depósito de
F2 líquido de frenos
S1 F1 F2
=
S1 S2 S2 Pedal de freno
Pistón
Prensa hidráulica Frenos hidráulicos

20. La presión atmosférica
• Para comprobar que el aire pesa, se puede
comparar el peso de un recipiente lleno de
aire con su peso cuando se ha hecho el vacío
en su interior
• Se denomina presión atmosférica la fuerza por
unidad de superficie ejercida por la atmósfera
sobre los cuerpos situados en su interior
Un recipiente con aire pesa más que
otro igual en el que se ha hecho el vacío • Torricelli mostró que la presión atmosférica
equilibra una columna de 76 cm de Hg de 1
cm2 de sección
Presión • La masa de la columna es:
atmosférica
M = V. dHg = 7,6. 10-5 . 13600 = 1,0336 kg
76 cm
• Su peso es: p = m. g = 1,036 . 9,8 = 10,13 N
• La presión ejercida sobre la sección es:
P 0,13
p= = −4
= 101 300 Pa
La experiencia de Torricelli: la presión S 10
del aire no deja caer la columna de
mercurio

21. Fuerza de empuje en fluidos
→
E
→
m. g
Sobre un cuerpo sumergido en un fluido
actúa una fuerza de empuje vertical hacia Empuje sobre un cuerpo sumergido
arriba
• La experiencia muestra que los cuerpos sumergidos en agua o en otro líquido
experimentan una fuerza de empuje de dirección vertical y sentido hacia arriba
• Al suspender un cuerpo de un dinamómetro, el peso medido por el aparato es menor
cuando el cuerpo está sumergido

22. La fuerza de empuje
Peso real Peso aparente
(en el aire) 8N 5N (dentro de un
líquido)
Empuje
Peso
Peso
La fuerza que empuja el cuerpo hacia arriba y que contrarresta el peso
del cuerpo se denomina fuerza de empuje.

23. De acuerdo con el principio fundamental de la hidrostática la presión en el interior de un líquido viene
dada por la relación:
P = d.g.h = F/S
Recuerda además que las fuerzas en el interior de los líquidos actúan perpendicularmente a la
superficie sumergida.
Observa en la figura adjunta las fuerzas que ejerce el fluido sobre las paredes del cuerpo que esta
sumergido en él.
Se puede deducir:
•Las fuerzas laterales son iguales y se anulan: FL1 = FL2 , dado que la profundidad de ambas es la misma.
•Las fuerzas verticales, las que actúan sobre la cara superior e inferior, no se anulan: F2 > F1 , debido a
que la cara inferior está a mayor profundidad.
•La resultante de todas las fuerzas que actúan es una fuerza neta dirigida verticalmente hacia arriba,
denominada fuerza de EMPUJE (E).
•El valor del empuje viene dado por el Principio de Arquímedes:
E = Peso(líquido desalojado) = m(liq).g = V (líq).d (líq) . g

24. El principio de Arquímedes
→
→
v . df . g v . df . g
V V
→
→
v . df . g m. g
El volumen V de un Sobre el cuerpo de volumen V
fluido está en equilibrio actúan su peso y el empuje
• El peso del fluido es: P = mf . g = V. df . g
• El empuje sobre el cuerpo sumergido es es: E = V. df . g
Un cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje
igual al peso del volumen de fluido que desaloja

25. ¿Cómo saber si un cuerpo flotará o se hundirá?
Imaginemos que el cuerpo está totalmente sumergido, sobre el actúan dos
fuerzas
E(empuje) = Peso(líquido desalojado) = m(liq).g = V (líq).d (líq) . G
P (peso real del cuerpo)= m.g , recuerda que es el peso real del cuerpo, fuera del
líquido.
Según sean los valores de E y P pueden darse tres casos:
1. Que el peso y el empuje sean iguales: E = Peso(m.g). El cuerpo estará en
equilibrio (fuerza resultante nula) y "flotará entre aguas".
2. Que el empuje sea mayor que el peso: E > Peso(m.g) . El cuerpo ascenderá
y quedará flotando.
3. Que el empuje sea menor que el peso : E < Peso (m.g). El cuerpo se
hundirá.

26. • Un sólido sumergido en un fluido está sometido a dos fuerzas: el peso hacia abajo y el
empuje hacia arriba
P<E P=E P>E
El cuerpo está en
El cuerpo flota equilibrio en cualquier El cuerpo se hunde
punto del fluido

27. Todos los barcos llevan una línea pintada alrededor del casco, de tal forma que si
es visible por todos lados significa que el barco está cargado adecuadamente
pero si alguna parte de la línea resulta cubierta por el agua indica que hay un
exceso de carga que puede hacer peligrar la flotación del barco.
Está diseñado de tal manera para que la parte sumergida desplace un volumen de
agua igual al peso del barco, a la vez, el barco es hueco (no macizo), por lo que se
logra una densidad media pequeña.

28. Aplicaciones del principio de Arquímedes
• La navegación se basa en el principio de Arquímedes
• Un barco flota porque hay equilibrio entre su peso y el empuje debido a la cantidad de
agua que desaloja la parte sumergida
• Los submarinos disponen de sistemas para aumentar o disminuir el peso mediante el
llenado o vaciado de tanques de agua
Dirigible Globo Barco
aerostático
• Los aeróstatos son aparatos llenos de gas más ligero que el aire; el empuje del aire
sobre ellos es mayor que su peso

29. • Un areómetro es un recipiente cerrado,
alargado y lastrado que lleva una escala
graduada
• Al sumergirlo en un líquido, su peso queda
equilibrado por el empuje
• La parte de areómetro que sobresale depende
del tipo de líquido utilizado
• Se puede medir directamente la densidad del
líquido en la escala
Areómetro