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La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los fluidos en estado de equilibrio; es
decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la
hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.
La presión (P) se relaciona con la fuerza (F) y el área o superficie (A) de la siguiente forma: P=F/A.
La ecuación básica de la hidrostática es la siguiente:
dP = ρgdh
Siendo:
P: presión ρ: densidad del fluido g: la aceleración gravitatoria de la Tierra h: altura
La presión hidrostática en un punto del interior de un líquido es directamente proporcional a la densidad del fluido, d, a la profundidad, h, y a la gravedad del lugar, g.
La presión hidrostática, por lo tanto, da cuenta de la presión o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar. Se trata de la presión que experimenta un elemento por el sólo hecho de estar sumergido en un líquido.
El fluido genera presión sobre el fondo, los laterales del recipiente y sobre la superficie del objeto introducido en él. Dicha presión hidrostática, con el fluido en estado de reposo, provoca una fuerza perpendicular a las paredes del envase o a la superficie del objeto.
El peso ejercido por el líquido sube a medida que se incrementa la profundidad. La presión hidrostática es directamente proporcional al valor de la gravedad, la densidad del líquido y la profundidad a la que se encuentra.
La presión hidrostática (p) puede ser calculada a partir de la multiplicación de la gravedad (g), la densidad (d) del líquido y la profundidad (h). En ecuación: p = d x g x h.
En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que circula a través de una sección del ducto (tubería, cañería, oleoducto, río, canal,...) por unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
En el caso de que el flujo sea normal a la superficie o sección considerada, de área A, entre el caudal y la
velocidad promedia del fluido existe la relación:
Donde Caudal ([L3T−1]; m3/s) Es el área ([L2]; m2) Es la velocidad promedio. ([LT−1]; m/s)