Hidrostática
La hidrostática es la rama de la hidráulica que estudia los fenómenos asociados a los fluidos que se encuentran en estado de reposo.[1]
Características de los fluidos
Se denomina fluido a aquel medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas solamente hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos pueden cambiar de forma[2] sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas).
Los estados de la materia líquido, gaseoso y plasma, son fluidos, además de algunos que presentan características de estos, un fenómeno conocido como solifluxión y que lo presentan, entre otros, los glaciares y el magma.
Las características principales que presenta todo fluido son:[3]
- Cohesión. Fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia.
- Tensión superficial. Fenómeno que se presenta debido a la atracción entre las moléculas de la superficie de un líquido.
- Adherencia. Fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de dos sustancias diferentes en contacto.
- Capilaridad. Se presenta cuando existe contacto entre un líquido y una pared sólida, debido al fenómeno de adherencia. En caso de ser la pared un recipiente o tubo muy delgado (denominados "capilares") este fenómeno se puede apreciar con mucha claridad.
Presión de un fluido en equilibrio
En términos de Mecánica clásica, la presión de un fluido incompresible en estado de equilibrio se puede expresar mediante la siguiente fórmula:[4]
donde P es la presión, ρ es la densidad del fluido, g es la aceleración de la gravedad y h es la altura.
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».[5]
Es decir, que si se aplica presión a un líquido no comprimible en un recipiente cerrado, esta 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 en un fluido será empujado en dirección ascendente por una fuerza igual al peso 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, este flotará y estará sumergido solo parcialmente.
Véase también
Referencias
- Fisica Ii. Un Enfoque Constructivista. Pearson Educación. 2007. ISBN 9789702609094. Consultado el 21 de febrero de 2018.
- Martínez, Juan Luis González-Santander; Estornell, Gloria Castellano (30 de septiembre de 2014). Fundamentos de Mecánica de Fluidos. Editorial Club Universitario. ISBN 9788416113132. Consultado el 21 de febrero de 2018.
- Zermeño, Francisco Javier de la Torre (2003). El mundo de la Física 2. Editorial Progreso. ISBN 9789706414069. Consultado el 21 de febrero de 2018.
- IGER. Física: Polochic - IGER. IGER. ISBN 9789929614628. Consultado el 21 de febrero de 2018.
- Khouri, Elías Afif (2004). Apuntes de hidráulica para explotaciones forestales. Universidad de Oviedo. ISBN 9788483174531. Consultado el 4 de febrero de 2018.