Presión hidrostática |
En la actividad anterior (El cubo, el agua y la bolsa) pudiste comprobar que cuando tu mano se encuentra dentro del agua, el agua ejerce presión sobre la mano. Esta afirmación se puede generalizar al caso de cualquier fluido, sea líquido o gas: todos los fluidos ejercen presión sobre cualquier objeto que esté sumergido en ellos.
La presión que ejerce un fluido (líquido o gas) en reposo en todos los puntos de su interior se llama presión hidrostática. Se
puede comprobar experimentalmente que cada punto de un fluido en reposo
ejerce exactamente la misma presión a su alrededor en todas
direcciones. Además, como consecuencia de esta presión, la fuerza que
ejerce el fluido sobre cualquier superficie es siempre perpendicular a
la superficie de contacto.
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ACTIVIDAD 2
¿De qué factores crees que depende la presión hidrostática?
Después
de realizar la actividad del cubo y la bolsa habrás llegado a la
conclusión de que la presión que ejerce el agua sobre tu mano depende,
por un lado, de la profundidad a la que esté la mano. ¿No has notado que
el agua "apretaba" más cuanto más cerca del fondo pusieses la mano? Y
si has podido realizar el experimento usando agua del mar, posiblemente
has comprobado que, al ser esta agua más densa, la presión era mayor que
cuando usaste agua del grifo.
La presión hidrostática en un punto del interior de un fluido depende entonces, por un lado, de la profundidad, ya que a más profundidad habrá más fluido “empujando” sobre ese punto. También depende de la densidad del fluido, debido a que los fluidos más densos pesan más y, por tanto, ejercen más presión. Y, por último, depende también del valor de la aceleración de la gravedad, g, ya que cuanto mayor sea este valor mayor será el peso del fluido que dicho punto tiene que soportar.
Matemáticamente, la presión hidrostática, es decir, la presión que ejerce un fluido en reposo en un punto de su interior, se puede expresar como:
donde:
d es la densidad del fluido g es el valor de la aceleración de la gravedad (g=9,8 m/s^2) h es la profundidad en la que estamos calculando la presión Observa el siguiente vídeo (Liquid Pressure): |
ACTIVIDAD 3
Explica, utilizando el concepto de presión hidrostática, por qué el agua que sale por cada uno de los agujeros practicados en la botella alcanza diferentes distancias.