La presión hidrostática es la presión que ejerce un fluido en reposo (líquido o gas) sobre un cuerpo sumergido o sobre las paredes del recipiente que lo contiene. Esta presión es el resultado del peso de la columna de fluido que se encuentra por encima del punto de medición.
La presión hidrostática (𝑃) se calcula mediante la expresión:
𝑃 = 𝜌⋅𝑔⋅ℎ
𝑃 = Presión hidrostática (en Pascales, Pa, en el Sistema Internacional)
𝜌 = Densidad del fluido (en 𝑘𝑔/𝑚3)
𝑔 = Aceleración debida a la gravedad (en 𝑚/𝑠2)
ℎ = Profundidad (o altura de la columna de fluido por encima del punto, en metros, m)
ℎ = Profundidad (o altura de la columna de fluido por encima del punto, en metros, m)
Conceptos clave
- Origen: Surge de la fuerza de la gravedad actuando sobre la masa del fluido. El peso del fluido es soportado por las capas inferiores, generando presión que aumenta con la profundidad.
- Dirección: En un fluido en reposo, la presión hidrostática actúa de manera perpendicular a todas las superficies de contacto (incluyendo las paredes del recipiente y cualquier objeto sumergido) y en todas direcciones.
- Dependencia: La presión hidrostática en un punto específico depende principalmente de tres factores, como se describe en el principio fundamental de la hidrostática:
- La densidad (𝜌) del fluido: A mayor densidad, mayor presión.
- La aceleración de la gravedad (g): En la Tierra se considera constante (9,8 N/kg).
- La profundidad (ℎ): A mayor profundidad, mayor es el volumen y peso del fluido por encima, por lo que la presión aumenta linealmente.
La presión hidrostática en un punto dentro de un fluido en reposo depende únicamente de la densidad del fluido (𝜌), la aceleración de la gravedad (𝑔) y la profundidad (ℎ) desde la superficie libre del fluido. No depende de la forma o el área del recipiente, un concepto clave en la hidrostática.
Vídeo demostración de la expresión de la presión hidrostática:
