Saltar al contenido principal
¿Por qué flota un barco de acero de miles de toneladas? ¿Por qué duelen los oídos al bucear? ¿Cómo levanta un coche un gato hidráulico con la fuerza de un brazo? La hidrostática estudia los fluidos en reposo, y sus dos principios, el de Pascal y el de Arquímedes, responden a todas estas preguntas a partir de una sola idea: la presión crece con la profundidad.

​
Lo que vas a aprender

  • Qué es la presión y en qué unidades se mide.
  • La ecuación fundamental de la hidrostática.
  • La presión atmosférica, la presión manométrica y el experimento de Torricelli.
  • El principio de Pascal y la prensa hidráulica.
  • El principio de Arquímedes, el empuje y las condiciones de flotación.

​
Fundamentos teóricos

​
Presión

p=FSp = \frac{F}{S} En pascales: 1 Pa=1 N/m21\text{ Pa} = 1\text{ N/m}^2. En un fluido en reposo, la presión en un punto actúa igual en todas las direcciones y siempre perpendicular a las paredes. Puedes practicar con la calculadora de presión y el conversor de unidades de presión.

​
Ecuación fundamental de la hidrostática

p=p0+ρ g hp = p_0 + \rho\,g\,h p0p_0 es la presión en la superficie, ρ\rho la densidad del líquido y hh la profundidad. Consecuencias:
  • La presión solo depende de la profundidad, no de la forma del recipiente (paradoja hidrostática).
  • En vasos comunicantes, un mismo líquido alcanza la misma altura en todos.
  • En agua, la presión sube 1 atm cada 10 m de profundidad.

​
Presión absoluta y manométrica

pabs=patm+pmanp_{\text{abs}} = p_{\text{atm}} + p_{\text{man}} Un manómetro de neumático marca la manométrica: 2,2 bar en la rueda son unos 3,2 bar absolutos.

​
Experimento de Torricelli

Un tubo lleno de mercurio, invertido en una cubeta, deja una columna de 76 cm con vacío encima. La presión del aire equilibra el peso de esa columna: patm=ρHg g h=13 600⋅9,8⋅0,76≈101 300 Pap_{\text{atm}} = \rho_{\text{Hg}}\,g\,h = 13\,600\cdot9{,}8\cdot0{,}76 \approx 101\,300\text{ Pa} Con agua, la columna mediría 10,3 m: por eso ninguna bomba aspirante puede subir agua más de unos 10 m.

​
Principio de Pascal

Un aumento de presión en un punto de un fluido encerrado se transmite igual a todos los puntos. En una prensa hidráulica: F1S1=F2S2F2=F1 S2S1\frac{F_1}{S_1} = \frac{F_2}{S_2} \qquad F_2 = F_1\,\frac{S_2}{S_1} La fuerza se multiplica, pero no la energía: el émbolo grande sube mucho menos de lo que baja el pequeño, S1d1=S2d2S_1 d_1 = S_2 d_2. Así funcionan los frenos de los coches, los gatos y las excavadoras.

​
Principio de Arquímedes

Todo cuerpo sumergido en un fluido recibe un empuje vertical hacia arriba igual al peso del fluido desalojado: E=ρfluido g VsumergidoE = \rho_{\text{fluido}}\,g\,V_{\text{sumergido}} El empuje existe porque la presión es mayor en la cara de abajo que en la de arriba.

​
Flotación

Un barco de acero flota porque su densidad media (acero más aire del casco) es menor que la del agua. Peso aparente de un cuerpo sumergido: Pap=P−EP_{\text{ap}} = P - E.

​
Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · Presión bajo el agua

A 25 m de profundidad en el mar (ρ=1025\rho = 1025 kg/m³):p=101 325+1025⋅9,8⋅25=101 325+251 125=352 450p = 101\,325 + 1025\cdot9{,}8\cdot25 = 101\,325 + 251\,125 = 352\,450 Pa ≈3,5\approx 3{,}5 atm.
Émbolos de 2 cm y 20 cm de diámetro. ¿Qué fuerza hay que hacer para levantar un coche de 1200 kg?La relación de áreas es (20/2)2=100(20/2)^2 = 100. F1=1200⋅9,8100=118F_1 = \frac{1200\cdot9{,}8}{100} = 118 N, el peso de unos 12 kg. Para subir el coche 10 cm, el émbolo pequeño debe bajar 10 m (en muchos bombeos).
Hielo de 917 kg/m³ en agua de mar de 1025 kg/m³: VsV=9171025=0,895\frac{V_s}{V} = \frac{917}{1025} = 0{,}895. Queda sumergido el 89,5 %: solo asoma la “punta”.
Una corona pesa 9,8 N en el aire y 9,2 N sumergida en agua.E=0,6E = 0{,}6 N ⇒V=0,61000⋅9,8=6,1⋅10−5\Rightarrow V = \frac{0{,}6}{1000\cdot9{,}8} = 6{,}1\cdot10^{-5} m³. Masa: 1 kg. Densidad: 16,1⋅10−5=16 300\frac{1}{6{,}1\cdot10^{-5}} = 16\,300 kg/m³.El oro tiene 19 300 kg/m³: la corona tiene algo de otro metal más ligero, como la plata. Es el problema que, según la leyenda, resolvió Arquímedes.
Un globo de 10 m³ con helio (0,18 kg/m³) en aire (1,2 kg/m³). Empuje: 1,2⋅9,8⋅10=1181{,}2\cdot9{,}8\cdot10 = 118 N. Peso del helio: 0,18⋅9,8⋅10=180{,}18\cdot9{,}8\cdot10 = 18 N.Puede levantar unos 100 N, unos 10 kg entre la envoltura y la carga.

​
Errores frecuentes

  • Usar el volumen total del cuerpo en el empuje cuando solo está parcialmente sumergido.
  • Pensar que la presión depende de la cantidad de líquido. Solo depende de la profundidad.
  • Mezclar presión absoluta y manométrica.
  • Creer que la prensa hidráulica crea energía. Multiplica la fuerza a cambio de recorrido.
  • Olvidar convertir diámetros en áreas: la relación de fuerzas va con el cuadrado de la relación de diámetros.

​
Preguntas frecuentes

Su agua tiene tanta sal que su densidad es de unos 1240 kg/m³. El cuerpo humano (unos 1000 kg/m³ con los pulmones llenos) queda sumergido solo en un 80 %, y se flota sin esfuerzo.
Llenan de agua o vacían con aire comprimido sus tanques de lastre. Así cambian su densidad media para que sea mayor, igual o menor que la del agua.

​
Temas relacionados

Calculadora de presión

Presión, fuerza y superficie.

Calculadora de densidad

Densidad, masa y volumen.

Ecuación de Bernoulli

Fluidos en movimiento.
Última modificación el 12 de octubre de 2026