Los fluidos describen distintos
comportamientos, sea que se encuentren en reposo o en movimiento. En el caso de
los fluidos que se encuentran en reposo o movimientos a velocidad constante se
analizan ciertas propiedades relacionadas con la presión que ejercen estos
como; presión manométrica, presión en un punto, y variación de la presión con
la profundidad. Además, los mecanismos necesarios para calcular estas presiones
dependiendo del fenómeno en que se presente.
Conocemos que un sólido ejerce una fuerza igual a su
peso sobre la superficie que lo soporta. Los líquidos también pesan; por tanto,
ejercerán una fuerza sobre la base del recipiente que los contiene. Pero, a
diferencia de los sólidos, los líquidos ejercen fuerzas sobre las paredes del
recipiente que los contiene, fuerzas que son perpendiculares a dichas paredes.
Este hecho se puede comprobar si se llena una botella de plástico con agua y se
agujerea en diferentes puntos con una aguja: el agua sale a chorros de la
botella por los agujeros, perpendicularmente a la superficie.
La existencia de dichas fuerzas indica
que los líquidos ejercen una presión no sólo sobre el fondo del recipiente que
los contiene, también sobre las paredes. A la presión ejercida por los líquidos
se le denomina presión hidrostática.
La
presión hidrostática
La presión hidrostática depende de la
naturaleza del líquido - densidad (𝜌), de la profundidad (h) y del valor de la aceleración de
la gravedad (g), siendo proporcional a cada una de esas magnitudes y se define
mediante la siguiente ecuación:
Donde,
usando unidades del SI
h es la altura del fluido (en metros). Un
líquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie
sumergida en su interior
Características
de la presión hidrostática.
Actúa en todas direcciones.
Es decir, un líquido ejerce presión
sobre cualquier superficie con la que esté en contacto.
Aumenta con la profundidad.
La presión en un fluido aumenta con la
profundidad debido a que descansa más fluido sobre las capas más profundas y la
consecuencia de este peso adicional sobre la capa más profunda se equilibra por
un aumento de presión.
Depende de la densidad del líquido.
La presión se debe al peso del
líquido, por lo que cuanto más denso sea el líquido mayor será la presión que
ejercerá.
Los Fluidos en la Metrología
Fig. (1) Manómetro (con
columna de mercurio y esquema), escala de 2-180 hPa, con escala de espejo
ajustable en la base de maderaUna de las aplicaciones más importantes
relacionadas con los fluidos fue el desarrollo de la columna de líquido, que es
el instrumento de medición de presión más antiguo, y de los más exactos en los
alcances de 500 Pa a 200 kPa. La selección de la configuración de la columna y
del fluido manométrico permite la medición de todos los tipos de presión:
absoluta, barométrica, bajo vacío, vacío negativo, relativa y diferencial. Las
ventajas de este instrumento como patrón de referencia primario, así como su
diseño, fabricación y uso, están al alcance de los laboratorios de calibración
'secundarios', que requieren o están interesados en prestar servicios de
calibración de alta exactitud.
Bibliografía:
- Columna de líquido,
manómetro primario en laboratorios 'secundarios' web: www.cenam.mx/memorias/descarga/Memorias%20Simposio/.../ta-or003.pdf
Artículo Presión
hidrostática web: https://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_en_un_fluido
- Artículo Presión en los
líquidos web: http://www.iesdmjac.educa.aragon.es/departamentos/fq/temasweb/FQ4ESO/FQ4ESO%20Tema%205%20Fluidos/2_presin_en_los_lquidos.html
Realizado por: Sebastián Vicente.
