Equilibrio hidrostático
En mecánica de fluidos , el equilibrio hidrostático ( equilibrio hidrostático , hidrostasis ) es la condición de un fluido o sólido plástico en reposo, que ocurre cuando las fuerzas externas, como la gravedad , se equilibran con una fuerza de gradiente de presión . [1] En la física planetaria de la Tierra, la fuerza del gradiente de presión evita que la gravedad colapse la atmósfera planetaria en una capa delgada y densa, mientras que la gravedad evita que la fuerza del gradiente de presión difunda la atmósfera hacia el espacio exterior . [2] [3]
El equilibrio hidrostático es el criterio distintivo entre los planetas enanos y los cuerpos pequeños del sistema solar , y es característico de la astrofísica y la geología planetaria . Dicha calificación de equilibrio indica que la forma del objeto es simétricamente elipsoide , donde cualquier característica superficial irregular es consecuencia de una corteza sólida relativamente delgada . Además del Sol, hay una docena de objetos en equilibrio confirmados en el Sistema Solar .
Las leyes de movimiento de Newton establecen que un volumen de un fluido que no está en movimiento o que se encuentra en un estado de velocidad constante debe tener una fuerza neta cero sobre él. Esto significa que la suma de las fuerzas en una dirección dada debe oponerse a una suma igual de fuerzas en la dirección opuesta. Este equilibrio de fuerzas se llama equilibrio hidrostático.
El fluido se puede dividir en una gran cantidad de elementos de volumen paralelepípedo ; considerando un solo elemento, se puede derivar la acción del fluido.
Hay 3 fuerzas: la fuerza hacia abajo sobre la parte superior del paralelepípedo de la presión, P, del fluido sobre él, de la definición de presión ,
Finalmente, el peso del elemento de volumen provoca una fuerza hacia abajo. Si la densidad es ρ, el volumen es V y g la gravedad estándar , entonces:
