En este artículo veremos cómo podemos calcular la presión interna en un fluido. Recordando que un fluido es un conjunto de sustancias en las que las fuerzas de cohesión interna entre sus constituyentes son bastante pequeñas.
Supongamos que tenemos un fluido en equilibrio. En este caso, para un fluido en equilibrio, la suma de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. Veamos la figura de arriba, donde tenemos un cubo de lado. L. Según la figura, podemos concluir que las fuerzas que actúan sobre él son iguales a cero, es decir, sumando F1 y F2 daremos como resultado un valor de cero.
También podemos ver que en cada cara del cubo desde el lado L actúa una presión ejercida por el líquido. Llamaremos a esta presión PAG. De esta forma, en la cara superior, la presión es válida PAG1, y en la parte de abajo vale la pena PAG2. Las presiones en el cubo son ejercidas por el líquido externo al cubo y dan como resultado fuerzas que se dirigen hacia el cubo. Por lo tanto, F1 apunta hacia abajo y F2 apunta hacia arriba.
La fuerza F1 ejercida sobre la cara superior depende de la presión P1 y el área de la cara superior del cubo. Entonces tenemos:
Del mismo modo, la presión P2 ejerce una fuerza ascendente total igual a:
Como el cubo está en equilibrio, es decir, no sube ni baja, podemos escribir que:
O podemos escribir:
En esta relación anterior, tenemos que m.g es el peso del cubo y se puede calcular a partir de su densidad. d = m / V y su volumen V = L3:
Como
Sustituyendo en I, tenemos:
Este resultado muestra que la diferencia de presión entre dos puntos dentro del líquido depende de la densidad del líquido y la distancia vertical entre ellos, que en este caso es L.
Si imaginamos que la presión sobre la superficie del líquido es PAGO, podemos escribir la presión a cualquier profundidad H (L = h) como:
darse cuenta de que H es la medida de profundidad a la que estamos calculando la presión, y que PAGO es la presión sobre la superficie del líquido, ejercida por agentes externos como la atmósfera.
Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/calculando-pressao-um-corpo-imerso-um-fluido.htm
