Puede deducirse la expresión
anterior a partir de un sencillo experimento (ver vídeo y
animación).
Un tubo de plástico se cierra por la
parte inferior con una arandela de goma. Como puede verse la
arandela cae si se suelta la cuerda que la mantiene pegada al
tubo, pero permanece en su posición si el tubo es introducido en
un recipiente con agua. Esto indica que el líquido ejerce una
fuerza hacia arriba sobre la arandela. Esta fuerza es considerable
ya que, como se puede observar, es suficiente para mantener la
arandela en su sitio aunque el agua que se filtra y va llenando el
tubo interior, ejerce su peso sobre ella (columna coloreada).
La arandela se desprenderá cuando el
peso de la columna de agua se haga igual a la fuerza que ejerce el
fluido hacia arriba.
Para calcular esta fuerza calculamos
el peso de la columna de agua (cilindro de altura h y área de la
base S):
Podremos calcular la presión
ejercida por el agua hacia abajo sobre la arandela (igual a
la ejercida por el fluido hacia arriba) Dividiendo la fuerza
ejercida por la superficie sobre la cual se ejerce:
Expresión del Principio Fundamental
de la Hidrostática |