A la natura la matèria es presenta de tres formes diferenciades, ja que alguna cosa és sòlida, líquida o gasosa. Cadascun d'aquests estats és estudiat des d'una perspectiva. La part de la física que estudia els estats líquids o gasosos és la hidromecànica.
Aquesta disciplina té tres branques: hidrostàtica, hidrodinàmica i pneumàtica. La primera estudia els líquids o els fluids en situació d'equilibri o repòs (aquesta branca de la física s'integra en una àrea més general, l'estàtica de fluids). La hidrodinàmica estudia els líquids en moviment i la pneumàtica se centra a estudiar els gasos.
Principals regles de la hidrostàtica
La pressió hidrostàtica és aquella força exercida per un líquid en situació de repòs i una determinada profunditat. Qualsevol fluid que estigui en un recipient exerceix una determinada pressió en totes les direccions.
Pel que fa al concepte de densitat, es refereix a la quantitat de massa que es troba continguda en un volum determinat. Per altra banda, el pes específic mesura el pes que mesura cada unitat de volum. Així, mentre la densitat relaciona la massa i el volum, el pes específic relaciona la densitat i la gravetat.
El mesurament del pes dun fluid en repòs és la pressió hidrostàtica. Matemàticament aquesta pressió és el resultat de multiplicar les variables següents: densitat, gravetat, líquid i profunditat. La unitat de pressió hidrostàtica és el pascal.
Hi ha dos principis fonamentals: Pascal i Arquímedes
El principi de Pascal afirma que la pressió que té lloc sobre qualsevol punt de la massa d'un fluid s'expandeix de la mateixa manera a totes les direccions. Pascal també va demostrar que la pressió dins d'un recipient no té relació amb la quantitat de líquid sinó amb l'alçada del recipient.
Arquimedes va ser un científic i enginyer grec que va viure al segle lll a. C i és cèlebre, entre altres motius, pel principi que porta el nom. El principi és universalment conegut: tot cos submergit de manera parcial o total en un líquid presenta una força d'empenta cap amunt que equival al pes del líquid que es desplaça.
Aplicacions de la hidrostàtica
Aquesta branca de la física presenta un ventall ampli d'aplicacions concretes. En destaquem algunes: qualsevol circumstància relacionada amb el món submarí, el disseny de preses i pantans, l'extracció d'aigua a pous subterranis o mesuraments de líquids en dipòsits.
Si prenem com a referència el principi de Pascal, la premsa hidràulica és la tecnologia que expressa millor la seva aplicació concreta.
Fotos Fotolia: Kateryna_Kon / Juulijs
