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HIDROSTÁTICA 253

B) HIDROSTÁTICA
XII – 5. Definición de presión. Unidades
«PRESIÓN es una magnitud escalar igual a la fuerza ejercida sobre la unidad de superficie».

F
p = Û F = p A
A
Como la fuerza F, que actúa sobre la superficie A, puede no ser constante, la fórmula indicada
nos da una presión media. La presión en un punto es:

p = lím D F = dF
D A ® 0 D A dA
De aquí se obtiene:
z
dF = pdA Û F = A pdA

La ecuación de dimensiones de la presión es en los sistemas CGS y SI:[p] =[F]/[A] =
MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
– 2
2
2
–1
–2
–2
MLT /L =ML T ; en el sistema TÉCNICO es: [p] =[F]/[A] =F/L =FL .
2
Las unidades de presión son el PASCAL (Pa) =1 N/m en el SI, la BARIA =1 dyn/cm en el CGS y
2
el kp/m es el TÉCNICO.
2
2 2
La equivalencia entre tales unidades es: 1 Pa =10 dyn/cm =10 barias; 1 kp/m =9,8 Pa =
98 barias.
Otras unidades de presión en uso son las siguientes:
El BAR: 1 bar =10 Pa, y el MILIBAR: 1 milibar =100 Pa
5
La ATMÓSFERA FÍSICA (atm): es la presión ejercida en la base por una columna de mercurio de
760 mm de altura* *. 1 atm =101 325 Pa.
2
La atmósfera técnica (at ó ata): 1 at =1 kp/cm =98 000 Pa
2
2
Industrialmente la atmósfera física (1 atm =1,033 kp/cm ) y la técnica (1 a =1 kp/cm ) se con-
funden.
El TORR o mm de mercurio: 1 torr =1 mm Hg =1/760 atm.
XII – 6. Fluidos. Presión en el interior de un fluido
Vamos a estudiar en este y sucesivos capítulos los efectos que producen las fuerzas debidas a la
acción de las presiones que ejercen los FLUIDOS, entendiendo como tales a toda sustancia continua
que puede fluir. Los fluidos pueden ser gaseosos o líquidos.
Un fluido, en estado de equilibrio, es incapaz de soportar una fuerza tangente a la superficie
sobre la que se ejerce (cizalladura)** ya que en este caso las diferentes capas del fluido resbalarían
**
unas sobre otras (es esa incapacidad de los fluidos para resistir fuerzas tangenciales la que les per-
mite cambiar su forma o fluir) y dejaría de estar en equilibrio. Podemos afirmar que:
Sobre una superficie cualquiera, dentro de fluido en equilibrio, la fuerza correspondiente a
la presión actúa normalmente a la superficie.
Si no fuese así podríamos descomponer la fuerza que actúa, F (Fig. XII-8), en otras dos; una F n
normal a la superficie, anulada por su reacción, y F en la dirección de la superficie, que haría mo-
t
verse al líquido a lo largo de ella, dejando de estar en equilibrio.
La fuerza ejercida por el propio fluido en equilibrio en uno cualquiera de sus puntos actúa
en todas las direcciones y sentidos.
Se comprende esta afirmación considerando que la superficie mencionada la podemos orien-
tar dentro del fluido en cualquier posición, siendo siempre la fuerza normal a ella.
La presión es una magnitud escalar, ya que no tiene carácter direccional y es una carac-
terística del punto del fluido en equilibrio que consideremos y dependerá de sus coordena-
das; es decir, será una función de punto.
En efecto: Consideremos un punto P en el interior del fluido en equilibrio y tomemos un punto Fig. XII-8.– Si la fuerza F no tuviera
O infinitamente próximo a él que tomamos como origen de un sistema (O X Y Z) de ejes carte- la dirección normal a la superficie, su
sianos de referencia (Fig. XII-9). Los planos XY, YZ, ZX y el elemento de superficie dA determinan componente F haría moverse al lí-
t
un tetraedro elemental que supondremos parcialmente solidificado. Sobre el elemento de área dA quido y éste no estaría en equilibrio.
(cara ABC del tetraedro) se ejerce una fuerza dF =pdA que por ser normal a la superficie y ha-
cia el interior, tiene por componentes:

* Párrafo XII-16.
** Párrafo XIII-5.