Aplicaciones (Estática de fluidos)

Manómetros, prensas hidráulicas, vasos comunicantes y estabilidad de cuerpos flotantes.

Idea general del tema

Las aplicaciones de la hidrostática son consecuencias directas de que la presión depende solo de la profundidad. Un manómetro lee una presión comparando alturas de columna de líquido, los vasos comunicantes igualan niveles porque la presión en un mismo nivel es la misma, y la flotación resulta de comparar peso y empuje.

El tema desarrolla estos tres casos con su planteamiento típico y con ejemplos numéricos, y muestra cómo la ecuación fundamental de la hidrostática se convierte en una herramienta de medida y de diseño.

Qué vas a comprender de verdad

Al terminar sabrás leer un manómetro de tubo en U, calcular niveles en vasos comunicantes con líquidos distintos y determinar la fracción sumergida de un cuerpo que flota.

También sabrás distinguir presión absoluta y manométrica.

Ruta didáctica recomendada

1. Manómetros: medida de presiones con columnas de líquido y presión manométrica frente a absoluta.
2. Vasos comunicantes: igualdad de presiones en un mismo nivel y relación de alturas con líquidos inmiscibles.
3. Flotación: equilibrio entre peso y empuje y fracción sumergida.

Criterio físico que debes adquirir

El criterio esencial es comparar siempre presiones en puntos del mismo fluido y a la misma altura, y seguir el recorrido de un punto a otro sumando ρgh con el signo adecuado. En los vasos comunicantes con dos líquidos, las alturas están en proporción inversa a las densidades.

Conexión con problemas reales

• barómetros y manómetros.
• depósitos de agua y nivelación.
• barcos y boyas.
• densímetros.

Objetivo final del tema

El objetivo final es aplicar la ecuación de la hidrostática a dispositivos reales de medida y de flotación y justificar cada paso del planteamiento.