Fundamentos de la Hidrostática y el Comportamiento de los Fluidos

Introducción a la Hidrostática

La hidrostática es la parte de la física que estudia los fluidos en reposo.

Características de los Fluidos

1. Cohesión: Es la fuerza que mantiene unidas las moléculas de un fluido.
2. Volumen: Los fluidos carecen de forma definida y adoptan la forma de los recipientes que los contienen. Los líquidos no pueden ser comprimidos, por lo que mantienen fijo su volumen.
3. Elasticidad: Los fluidos (líquidos y gases) son muy elásticos, lo que les permite adoptar la forma del recipiente que los contiene.
4. Viscosidad: Es la resistencia que presentan los fluidos a desplazarse. A mayor viscosidad, mayor resistencia.
5. Compresibilidad: Los fluidos presentan diferente índice de compresibilidad. Los gases pueden ser comprimidos porque su fuerza de cohesión es menor a la de los líquidos, que no pueden comprimirse.

Concepto de Presión

La presión es la medida de la fuerza normal perpendicular ejercida sobre un cuerpo por cada unidad de área.

Presión Hidrostática

Es la presión ejercida por un líquido en reposo en todos los puntos de su interior. Depende de la profundidad respecto a la superficie libre del mismo y también de su densidad. A mayor densidad, mayor presión hidrostática; a mayor profundidad, mayor presión hidrostática.

La presión en los fluidos se mide con el manómetro. La unidad en el Sistema Internacional (SI) es el pascal (Pa).

Presión Atmosférica

La atmósfera ejerce presión sobre la Tierra debido a la masa de la que está constituida. Esta presión se mide en milímetros de mercurio (mm de Hg) y equivale a 760 mm de Hg, lo cual es igual a una atmósfera de presión.

Capas de la Atmósfera

1. Troposfera: Es la capa más próxima a la superficie terrestre, con una altura de 12 a 15 km. Es muy importante para la vida en la Tierra. En esta zona se producen los vientos, lluvias y tormentas eléctricas.
2. Estratosfera: Es la zona que presenta ventajas para los vuelos espaciales. En esta zona no se presentan fenómenos climáticos. Alcanza una altura de 80 km y hay menor densidad que en la capa o zona anterior.
3. Ionosfera: Permite que las ondas electromagnéticas lleguen a puntos lejanos de la Tierra; se comporta como un espejo y refleja esas ondas. Alcanza aproximadamente 500 km a partir de la superficie terrestre y su densidad es menor que las anteriores capas.

Presión Total o Absoluta

La presión total en un líquido, de acuerdo a su profundidad, está determinada por la presión hidrostática más la presión atmosférica.

Presión Hidrostática: A mayor altura, mayor presión hidrostática.