¿Qué es la presión hidrostática?
La presión hidrostática es la presión que ejerce un fluido en reposo debido al peso de la columna de fluido situada sobre un punto determinado. Depende únicamente de la densidad del fluido, de la aceleración local de la gravedad y de la profundidad vertical, y no de la forma ni del volumen total del recipiente. Esta calculadora aplica la clásica relación \(P = \rho \cdot g \cdot h\) y, además, calcula la presión absoluta sumando la presión atmosférica en la superficie.
Cómo usar esta calculadora
Introduce la densidad del fluido (\(\rho\)) en kg/m³: el agua dulce ronda los 1000, el agua de mar unos 1025 y el mercurio alrededor de 13534. Define la gravedad (\(g\)), cuyo valor por defecto es 9,80665 m/s² para la Tierra a nivel del mar. Indica la profundidad o altura (\(h\)) de la columna de fluido en metros y la presión atmosférica en la superficie (por defecto 101325 Pa = 1 atm). La herramienta devuelve la presión manométrica en pascales, kilopascales, bar y atmósferas, además de la presión absoluta total.
La fórmula explicada
La presión manométrica es \(P = \rho g h\), donde \(\rho\) es la densidad, \(g\) la gravedad y \(h\) la profundidad. Se trata de la presión relativa respecto a la atmósfera circundante. Para obtener la presión total que realmente percibiría un sensor, hay que sumar la presión atmosférica que empuja sobre la superficie del fluido:
$$P_{abs} = \text{P}_{atm} + \rho g h$$
Ejemplo resuelto
Para el agua (\(\rho = 1000\) kg/m³) a 10 m de profundidad con \(g = 9{,}80665\) m/s²: la presión manométrica es
$$P_{gauge} = 1000 \times 9{,}80665 \times 10 = 98\,066{,}5 \ \text{Pa} \approx 98{,}07 \ \text{kPa} \approx 0{,}98 \ \text{bar}$$Al añadir la presión atmosférica de 101 325 Pa, obtenemos una presión absoluta de unos 199 391,5 Pa, es decir, aproximadamente 1,97 atm.
Preguntas frecuentes
¿Influye la forma del recipiente? No. La presión hidrostática depende solo de la profundidad vertical, la densidad y la gravedad: es lo que se conoce como la paradoja hidrostática.
¿Por qué la presión se duplica aproximadamente a 10 m bajo el agua? Cada ~10 m de agua añade alrededor de 1 atm de presión manométrica, por lo que la presión absoluta a 10 m es de unas 2 atm.
¿Qué unidades utiliza? Unidades básicas del SI: densidad en kg/m³, profundidad en metros y gravedad en m/s², lo que da la presión en pascales (Pa), con conversiones a kPa, bar y atm.
