hidrostático

El hidrostático, también llamado hidrostática, es la rama de la física que estudia los líquidos en reposo y la distribución de presiones y fuerzas que se generan en ellos. Su marco teórico se apoya en la presión hidrostática, la estabilidad de los fluids y las leyes de equilibrio.

En un fluido en reposo, la presión es isotrópica y depende principalmente de la profundidad cuando la densidad es aproximadamente constante. La variación de presión con la altura está dada por la ecuación hidrostática dP/dz = −ρ g, donde ρ es la densidad del fluido y g es la aceleración de la gravedad. En una columna abierta, la presión a una profundidad h es P = P_atm + ρ g h. Las superficies de igual presión son paralelas a la superficie libre del líquido.

La diferencia de presión dentro de un fluido genera fuerzas que, en conjunto, dan lugar a la fuerza de flotación sobre cuerpos sumergidos. Según el principio de Arquímedes, esta fuerza es igual al peso del fluido desplazado.

Aplicaciones típicas incluyen el diseño y cálculo de fuerzas en tanques y presas, la medición de presiones mediante manómetros y barómetros, el análisis de cargas en paredes de depósitos y canales, y consideraciones en ingeniería submarina y de fluidos en reposo. La hidrostática también es fundamental en geofísica y meteorología para entender columnas de aire o agua.

Limitaciones: en líquidos que no están en reposo o cuando la densidad cambia significativamente con la profundidad o la temperatura, la hidrostática debe complementarse con la hidrodinámica o la ecuación de estado del fluido.