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1. HIDROSTÁTICA
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 LA FUERZA (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
LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS LÍQUIDOS SON LAS SIGUIENTES:
A) VISCOSIDAD. ES UNA MEDIDA DE LA RESISTENCIA QUE OPONE UN LÍQUIDO A FLUIR.
B) TENSIÓN SUPERFICIAL. ESTE FENÓMENO SE PRESENTA DEBIDO A LA ATRACCIÓN ENTRE MOLÉCULAS DE UN LÍQUIDO.
C) COHESIÓN. ES LA FUERZA QUE MANTIENE UNIDAS A LAS MOLÉCULAS DE UNA MISMA SUSTANCIA.
D) ADHERENCIA. ES LA FUERZA DE ATRACCIÓN QUE SE MANIFIESTA ENTRE LAS MOLÉCULAS DE DOS SUSTANCIAS
DIFERENTES EN CONTACTO.
E) CAPILARIDAD. SE PRESENTA CUANDO EXISTE CONTACTO ENTRE UN LÍQUIDO Y UNA PARED SÓLIDA, ESPECIALMENTE
SI SON TUBOS MUY DELGADOS LLAMADOS CAPILARES.

2. Principio de Pascal
El principio de Pascal es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise
Pascal (1623–1662) que se resume en la frase: «el incremento de la presión aplicada a
una superficie de un fluido incompresible (generalmente se trata de un líquido
incompresible), contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo
valor a cada una de las partes del mismo».
Es decir, que si se aplica presión a un liquido no comprimible en un recipiente cerrado,
ésta se transmite con igual intensidad en todas direcciones y sentidos. Este tipo de
fenómeno se puede apreciar, por ejemplo, en la prensa hidráulica o en el gato
hidráulico; ambos dispositivos se basan en este principio. La condición de que el
recipiente sea indeformable es necesaria para que los cambios en la presión no actúen
deformando las paredes del mismo en lugar de transmitirse a todos los puntos del
líquido.
Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre
sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección
ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del líquido desplazado por el
cuerpo sólido. El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en
dicho fluido, ya que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto,

3. La presión en el interior de un fluido se denomina presión hidrostática y depende de
la densidad del fluido y de la profundidad a la que estemos, esto se conoce como
principio fundamental de la hidrostática y matemáticamente se expresa mediante la
ecuación:
Esta expresión es muy importante pues permite calcular la presión dentro de un
fluido si sabemos la densidad de éste (d) y la profundidad (h), la profundidad debe
ir en unidades del sistema internacional, es decir, en metros y la densidad debe ir
obligatoriamente en kg/m3, es frecuente que te den la densidad en otras unidades
típicas como g/mL, g/L, g/cm3 en estos casos antes de nada debes pasarla a kg/m3,
la presión se obtendrá, por tanto, en unidades del S.I. (Pascales).
•Como puedes observar la presión dentro de un mismo fluido sólo depende de la
profundidad y no de la forma ni tamaño del recipiente y entonces habrá la misma
presión a un metro de profundidad en un río que a un metro de profundidad en un
"vaso" de un metro lleno de agua aunque parezca extraño.

4. El Principio Fundamental de la Hidrostática establece que si nos sumergimos en un fluido (líquido o
gas), la presión ejercida por éste es proporcional a la profundidad a que nos encontremos:
P=d.g.h
Donde:
d = densidad del fluido (en kg/m3)
g = aceleración de la gravedad (m/s2)
h = distancia del punto a la superficie (m)
Puede deducirse la expresión anterior a partir de un sencillo experimento (ver vídeo y animación).
Un tubo de plástico se cierra por la parte inferior con una arandela de goma. Como puede verse la
arandela cae si se suelta la cuerda que la mantiene pegada al tubo, pero permanece en su
posición si el tubo es introducido en un recipiente con agua. Esto indica que el líquido ejerce una
fuerza hacia arriba sobre la arandela. Esta fuerza es considerable ya que, como se puede
observar, es suficiente para mantener la arandela en su sitio aunque el agua que se filtra y va
llenando el tubo interior, ejerce su peso sobre ella (columna coloreada).
La arandela se desprenderá cuando el peso de la columna de agua se haga igual a la fuerza que
ejerce el fluido hacia arriba.
Para calcular esta fuerza calculamos el peso de la columna de agua (cilindro de altura h y área de
la base S):

5. PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA HIDROSTÁTICA
Habrás oído muchas veces que la presión puede matar a un submarinista o romper un
submarino, pero ¿por qué ocurre esto?. Cuando un cuerpo se encuentra en el interior
de un fluido (sea este líquido o gas) experimenta fuerzas en toda su superficie,
estas fuerzas son siempre perpendiculares a la superficie del cuerpo. Como sobre el
cuerpo sumergido actúa una fuerza por superficie entonces está actuando una
presión.
Esto lo puedes comprobar muy fácilmente si haces un agujero en una botella de
plástico llena de agua, observarás que el chorro sale perpendicular a la superficie
donde hiciste el agujero.

6. La presión en el interior de un fluido se denomina presión hidrostática y depende
de la densidad del fluido y de la profundidad a la que estemos, esto se conoce
como principio fundamental de la hidrostática y matemáticamente se expresa
mediante la ecuación:
Esta expresión es muy importante pues permite calcular la presión dentro de un
fluido si sabemos la densidad de éste (d) y la profundidad (h), la profundidad debe
ir en unidades del sistema internacional, es decir, en metros y la densidad debe ir
obligatoriamente en kg/m3, es frecuente que te den la densidad en otras unidades
típicas como g/mL, g/L, g/cm3 en estos casos antes de nada debes pasarla a
kg/m3, la presión se obtendrá, por tanto, en unidades del S.I. (Pascales).
•Como puedes observar la presión dentro de un mismo fluido sólo depende de la
profundidad y no de la forma ni tamaño del recipiente y entonces habrá la misma
presión a un metro de profundidad en un río que a un metro de profundidad en un
"vaso" de un metro lleno de agua aunque parezca extraño.

7. El peso que ejerce el líquido aumenta a medida que
se incrementa la profundidad. La presión hidrostática
es directamente proporcional al valor de la gravedad,
la densidad del líquido y la profundidad a la que se
encuentra.
La presión hidrostática (p) puede calcularse a partir
de la multiplicación de la gravedad (g), la densidad
(d) del líquido y la profundidad (h). En ecuación: p =
d x g x h.
Si el fluido se encuentra en movimiento, ya no
ejercerá presión hidrostática, sino que pasará a
hablarse de presión hidrodinámica. En este caso,
estamos ante una presión termodinámica que
depende de la dirección tomada a partir de un punto.

8. La fuerza debida a la presión que ejerce 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.
Como se ha demostrado, en la ecuación fundamental de la estática de fluidos, la presión
solamente depende de la profundidad por debajo de la superficie del líquido y es independiente
de la forma de la vasija que lo contiene. Como es igual la altura del líquido en todos los vasos, la
presión en la base es la misma y el sistema de vasos comunicantes está en equilibrio.
Vamos a examinar en esta página tres ejemplos, dos simples y uno algo más complejo para
explicar esta paradoja.
En todos los casos, hemos de tener en cuenta que la fuerza que ejerce un fluido en equilibrio
sobre una superficie debido a la presión es siempre perpendicular a dicha superficie.
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.

9. Recipientes de forma cilíndrica
Recipiente de la izquierda
•Peso del líquido
El peso del líquido contenido en el recipiente de la izquierda de forma cilíndrica es
m1g=ρA1h1g
•Fuerza debida a la presión en sus bases.
La presión que ejerce el líquido en la base es
P= ρh1g
La fuerza debida a la presión es
F=PA1= ρA1h1g
En el recipiente de la izquierda, ambas cantidades coinciden.
Primer ejemplo
Consideremos dos recipientes con simetría
cilíndrica, ambos contienen líquido hasta la misma
altura h1.

10. Recipiente de la derecha
•Peso del líquido
El peso del líquido contenido en el recipiente de la derecha es la suma del
peso del líquido contenido en el cilindro de base A1 y altura h1, y del cilindro
hueco de base anularA2 y altura h2.
m2g= ρA1h1g+ ρA2h2g
•Fuerza debida a la presión en sus bases.
El líquido ejerce una fuerza hacia abajo en su base A1 debida a la presión
F1= ρA1h1g
También ejerce una fuerza en su base anular A2 debida a la presión del líquido
situado encima,
F2=ρA2h2g
Ambas fuerzas tienen el mismo sentido, hacia abajo. La resultante es igual al peso del
fluido
F1+F2=m2g

11. •Peso
El peso del líquido contenido en este recipiente es
m1g=ρA1h1g
•Fuerza debida a la presión en sus bases.
La presión en la base del recipiente es
P= ρh1g
La fuerza debida a esta presión es
F=PA1= ρA1h1g
Ambas cantidades coinciden.
Recipiente de la derecha
•Peso
El peso del líquido contenido en el recipiente de la derecha es la diferencia entre el peso del líquido contenido en el cilindro de base A1 y altura h1, y el peso del
líquido contendido en el cilindro hueco de base anular A2 y altura h2.
m2g= ρA1h1g- ρA2h2g
•Fuerza debida a la presión en sus bases.
El líquido ejerce una fuerza en la base A1 debida a la presión del líquido que está
encima, y es igual a F1= ρA1h1g, apuntando hacia abajo
También ejerce una fuerza en su base anular A2 debida a la presión del líquido situado
encima, igual a F2=ρA2h2g pero en sentido opuesto
La resultante nos da el peso del líquido contenido en el recipiente.
F1-F2=m2g
Como vemos, la paradoja queda resuelta si consideremos la fuerza que ejerce el fluido debido a la
presión en la superficie anular A2, que en el primer ejemplo es hacia abajo y en el segundo es
hacia arriba.
Hemos comprobado en dos ejemplos sencillos que la suma de las fuerzas verticales debidas a la
presión que ejerce el fluido en las paredes del recipiente iguala al peso del fluido contenido en el
mismo.