hidrostatica

1. HIDROSTÁTICA
La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en
estado de reposo; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o
posición.
Llamamos fluidos tanto los líquidos como los gases, y su forma puede cambiar
fácilmente por escurrimiento debido a la acción de fuerzas pequeñas.
Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio
de Pascal y el principio de Arquímedes.
PRESION (p): En física la presión está definida como el cociente entre la
acción de una fuerza sobre la unidad de superficie.
La fuerza que ejerce un fluido en equilibrio sobre un
cuerpo sumergido en cualquier punto es
perpendicular a la superficie del cuerpo. La presión es
una magnitud escalar.
Si disminuimos el área de aplicación de la fuerza, la presión aumentará. Esto es lo
que buscamos con las agujas, clavos, cuchillos, etc.
Si aumentamos el área de aplicación de la fuerza, la presión disminuirá. Esto se
utiliza para caminar sobre la nieve, en la base de las construcciones, etc.
𝑝 =
𝐹
𝐴
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 =
𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙
𝑎𝑟𝑒𝑎

2. En el Sistema Internacional (S.I) la presión se expresa en newton por metro
cuadrado. Un newton por metro cuadrado es igual a un pascal (Pa).
PRINCIPIO DE ARQUIMIDES
Cuando un objeto se encuentra sumergido total o parcialmente en un fluido en
reposo, el líquido presiona sobre el objeto. Aparecen fuerzas perpendiculares a la
superficie del objeto como la presión crece con la profundidad, la parte inferior del
objeto recibe más fuerza que a parte superior. El resultado de todas esas fuerzas
es una vertical, dirigida hacia arriba, denominada empuje.

3. En un cuerpo sumergido las fuerzas que empujan desde abajo superan a las que
empujan desde arriba, por eso el fluido ejerce una fuerza (empuje) dirigida hacia
arriba.
Cualquier cuerpo íntegramente sumergido, independientemente del material que
está hecho, desplaza una porción de fluido de igual forma y volumen que la del
propio cuerpo.
El módulo del empuje es igual al del peso del líquido desalojado.
Volumen de líquido
desalojado ( 𝒗𝒍𝒊𝒒..) es
igual a volumen
sumergido.

4. Al reemplazar el líquido por el cuerpo intruso el entorno no se ha modificado, por
lo tanto ejercerá sobre el cuerpo de reemplazo la misma fuerza que recibía la
porción de líquido desalojada.
Esta situación se expresa mediante el Principio de Arquímedes.
“Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe
un empuje vertical de abajo hacia arriba igual al peso del fluido que
desaloja”. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático.
𝐸 = 𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 − 𝑃 𝑎𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝐸 = 𝑃𝑒𝑠𝑜𝑙𝑖𝑞.𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑎𝑑𝑜
𝐸 = 𝜌𝑓𝑔𝑉
Dónde: 𝜌𝑓 es producto de la densidad del fluido
G es aceleración de la gravedad
V es volumen de dicha porción
BARÓMETRO
El barómetro de mercurio es un instrumento utilizado para medir la presión
Atmosférica, es decir, la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la
atmósfera.
El peso del aire ejerce sobre la tierra una presión que es llamada "presión
atmosférica". Este fenómeno fue descubierto por Evangelista Torricelli.
Inventó un tubo llamado "Tubo de Torricelli" o Barómetro, que servía para
medir esta presión atmosférica.

5. La palabra barómetro viene del griego:
Báros = Presión Métron = Medida
El Tubo de Torricelli calcula, a través de un tubo
de mercurio de 76 centímetros de altura, que se
equilibra con la presión atmosférica. De acuerdo con
sus estudios, el aire presiona sobre sobre cada
centímetro cuadrado con un peso de 1.033 gramos,
es decir, 1,033 g/cm. (Esto surge del conocimiento
del peso de un centímetro cúbico de mercurio: 13,59
g/cm3, que fuera multiplicado por 76 cm. de altura del mercurio en el tubo, con lo
que se obtiene que 13,59g/cm3 X 76 cm. = 1.033g/cm3).
De esa fórmula surge la unidad para medir presiones, llamada atmósfera:
1 atmósfera = 1.033 gramos.
PRESION ATMOFERICA
El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa como el aire y al tener este
aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una
presión que es la presión atmosférica.
Si estamos sobre el nivel del mar podemos decir también que estamos en el fondo
de un océano de aire.
Todos vivimos inmersos en un fluido: la atmosfera que ejerce sobre nosotros una
presión llamada presión atmosférica.

6. Esta presión, según el Principio Fundamental de la Hidrostática varia, siendo mayor
a nivel del mar que en una montaña (tenemos más fluido “encima de nosotros” a
nivel del mar).
Torricelli en 1643 fue el
primero que logro medir la
presión atmosférica
mediante un curioso
experimento que consistía
en llenar de mercurio un
tubo de 1 m de largo,
(cerrado por uno de los
extremos) y darle la vuelta
sobre un cubeta llena de
mercurio.
Sorprendentemente la
columna de mercurio
descendió unos
centímetros pero
permaneció estática a unos
76 cm (760 mm) de altura.
Torricelli razono que la
columna de mercurio no
caía debido a que la presión atmosférica ejercida sobre la superficie del mercurio
(y transmitida a todo el líquido y en todas direcciones) era capaz de equilibrar la
presión ejercida por el peso de dicha columna.
La presión atmosférica se puede medir también en atmósferas (atm), que es la
presión (normal) al nivel del mar, no es una unidad SI: