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Presión Hidrostática

Esta calculadora en línea puede resolver problemas de presión hidrostática al encontrar un valor desconocido en la ecuación hidrostática.

Esta calculadora en línea puede resolver problemas de presión hidrostática al encontrar un valor desconocido en la ecuación hidrostática.
La ecuación es la siguiente:
P=\rho gh
Establece que la diferencia de presión entre dos elevaciones en el fluido es producto del cambio de elevación, la gravedad y la densidad.
La calculadora puede resolver esta ecuación

  • para presión utilizando densidad, altura y gravedad conocidas
  • para densidad utilizando presión, altura y gravedad conocidas
  • para altura utilizando presión, densidad y gravedad conocidas
  • para gravedad utilizando presión, altura y densidad conocidas

Todas las fórmulas son triviales. Los valores predeterminados de la entrada son los siguientes:

  • densidad es densidad de agua
  • gravedad es gravedad en la Tierra
  • presión es una atmósfera.

También puede encontrar la teoría debajo de la calculadora.

PLANETCALC, Presión Hidrostática

Presión Hidrostática

Dígitos después del punto decimal: 2
Presión, Pa
 
Altura, m
 
Densidad, kg/m3
 
Gravedad, m/s2
 

Presión hidrostática: diferencia de presión entre dos elevaciones.

La fórmula simplificada, que no considera, por ejemplo, la compresión del fluido, pero que ofrece buenas estimaciones, se puede obtener de la siguiente manera:
P=\frac{F}{S} \longrightarrow P=\frac{mg}{S} \longrightarrow P=\frac{\rho Vg}{S} \longrightarrow P=\frac{\rho Shg}{S} \longrightarrow P=\rho gh

La fórmula depende solo de la altura de la cámara de fluido, y no de su ancho o largo. Dada una altura lo suficientemente grande, se puede alcanzar cualquier presión. Se cree que esto fue demostrado por primera vez por Pascal en su experimento de barril.
El "barril de Pascal" es el nombre de un experimento hidrostático presuntamente realizado por Blaise Pascal en 1646. En el experimento, Pascal insertó un tubo vertical de 10 m de largo (32.8 pies) en un barril lleno de agua. Cuando se vertió agua en el tubo vertical, Pascal descubrió que el aumento de la presión hidrostática hacía que el barril explotara.

Esta característica de la hidrostática se ha llamado la paradoja hidrostática. Según lo expresado por W. H. Besant,

  • Cualquier cantidad de líquido, por pequeña que sea, puede soportar cualquier peso, por grande que sea.

paradox.png

La imagen de arriba muestra que la presión estática del fluido a una profundidad dada no depende de la masa total, el área de superficie o la geometría del recipiente. Depende solo de la altura del fluido. Esto se debe a que la presión sobre las paredes inclinadas tiene una parte vertical, y en el recipiente izquierdo apunta hacia arriba, en el recipiente central apunta hacia abajo, por lo tanto, agrega o elimina presión adicional a la presión de fondo, por lo que es proporcional solo a la altura del fluido.

Fuentes:

Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 (Unported) PLANETCALC, Presión Hidrostática

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