hidrostática

La hidrostática es la rama de la física que estudia las propiedades de los fluidos en reposo y las fuerzas de presión que ejercen. Su interés principal es entender cómo se distribuye la presión dentro de un medio líquido cuando la influencia de la gravedad es dominante. En un fluido estático, la presión es isotrópica y depende únicamente de la profundidad, no de la dirección del flujo, ya que no hay movimiento.

La ecuación hidrostática dp/dz = -ρ g describe el cambio de presión con la altura z vertical; si la densidad ρ es constante, la presión varía linealmente con la profundidad, p = p0 + ρ g h, donde p0 es la presión en la superficie libre y h es la profundidad. Con densidad que puede variar con la altura, la relación se obtiene mediante la integración de ρ g dz. La presión se transmite de forma uniforme en todas las direcciones dentro de un fluido confinado, según el principio de Pascal. El peso específico del líquido se expresa como γ = ρ g, y la fuerza de flotación que actúa sobre un objeto sumergido, según el principio de Arquímedes, es F_b = ρ_fluido V_sumergido g.

La hidrostática tiene aplicaciones en el diseño y análisis de presas, canales, tanques y submarinos, así como en la medición de presiones mediante manómetros y barómetros. En condiciones reales, pueden influir variaciones de temperatura, salinidad y la compresibilidad del líquido, además de efectos de la superficie libre y la viscosidad cuando no se cumple la hipótesis de reposo.