Integrales

Todas las presiones representan una medida de la energía potencial por unidad de volumen en un fluido. Para definir con mayor propiedad el concepto de presión en un fluido se distinguen habitualmente varias formas de medir la presión:

La presión media, o promedio de las presiones según diferentes direcciones en un fluido, cuando el fluido está en reposo esta presión media coincide con la presión hidrostática.

La presión hidrostática es la parte de la presión debida al peso de un fluido en reposo. En un fluido en reposo la única presión existente es la presión hidrostática, en un fluido en movimiento además puede aparecer una presión hidrodinámica adicional relacionada con la velocidad del fluido.Es la presión que sufren los cuerpos sumergidos en un líquido o fluido por el simple y sencillo hecho de sumergirse dentro de este. Se define por la fórmula:

P_h=\gamma h

P_h, Presión hidrostática.

\gamma = \rho g\, Peso específico.

h, profundidad bajo la superficie del fluido.

La presión hidrodinámica o es la presión termodinámica dependiente de la dirección considerada alrededor de un punto que dependerá además del peso del fluido del estado de movimiento del mismo.

Presión hidrostática

Un fluido pesa y ejerce presión sobre las paredes, sobre el fondo del recipiente que lo contiene y sobre la superficie de cualquier objeto sumergido en él. Esta presión, llamada presión hidrostática, provoca, en fluidos en reposo, una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente o a la superficie del objeto sumergido sin importar la orientación que adopten las caras. Si el líquido fluyera, las fuerzas resultantes de las presiones ya no serían necesariamente perpendiculares a las superficies. Esta presión depende de la densidad del líquido en cuestión y de la altura a la que esté sumergido el cuerpo y se calcula mediante la siguiente expresión:

\ P = \rho g h + P_0

Donde, usando unidades del SI,

P es la presión hidrostática (en pascales);

\rho es la densidad del líquido (en kilogramos sobre metro cúbico);

g es la aceleración de la gravedad (en metros sobre segundo al cuadrado);

h es la altura del fluido (en metros). Un liquido en equilibrio ejerce fuerzas perpendiculares sobre cualquier superficie sumergida en su interior

P_0 es la presión atmosférica

Presión media

En un fluido en reposo la presión en un punto es constante en cualquier dirección y por tanto la presión media, promediando en todas direcciones coincide con la presión hidrostática. Sin embargo, en un fluido en movimiento la presión en movimiento esto no necesariamente sucede así. En un fluido cualquiera la presión media se define a partir de la traza del tensor tensión del fluido:

\bar{p} = \frac{1}{3} \mbox{tr}(\boldsymbol\sigma)

En un fluido newtoniano la presión media coincide con la presión termodinámica o hidrodinámica en tres casos importantes:

Cuando el fluido está en reposo, en este caso, son iguales la presión media, la presión hidrostática y la presión termodinámica.

...