¿Qué es el equilibrio hidrostático? Muchos tal vez ni siquiera han oído hablar de él, pero lo cierto es que el equilibrio hidrostático afecta a líquidos, aire e incluso al espacio.

El equilibrio hidrostático es uno de los principios más importantes de la física de la atmósfera y la astrofísica. En él se definen las propiedades de estabilidad de un sistema gaseoso dentro de un campo gravitatorio.

Su principal utilidad es que permite estimar las propiedades de la atmósfera, los planetas, las estrellas e incluso los centros de la galaxia. Veamos qué es exactamente el equilibrio hidrostático en los líquidos, el aire y el espacio.

... Equilibrio hidrostático en líquidos

El principio de equilibrio hidrostático dice que la presión en cualquier punto de un fluido en reposo es debido al peso del fluido suprayacente. Debemos tener en cuenta que la presión es la fuerza por unidad de área.

... Equilibrio hidrostático en el aire

El equilibrio hidrostático es más difícil de aplicar en el aire, ya que la densidad varía con la presión y la temperatura.

... Equilibrio hidrostático en el espacio

En el espacio, este equilibrio se produce cuando la compresión —que se debe a la gravedad— se equilibra con la presión, que genera una fuerza en dirección opuesta.

Por ejemplo, en las estrellas, esta presión se produce por una gran cantidad de energía térmica creada por fusiones nucleares, que actúa hacia el exterior. Las estrellas más grandes, al tener más masa, necesitarán generar más temperatura para conseguir este equilibrio, de forma que agotan rápidamente el hidrógeno y, por tanto, viven menos tiempo.

... Simple ejemplo de equilibrio hidrostático

Un ejemplo simple, y con un elemento cotidiano, del equilibrio hidrostático es un globo. ¿Por qué? El globo tiene una presión dentro que es mayor que la exterior, pero que está equilibrada mediante la tensión superficial del plástico del globo, que al estar estirado intenta contraerse.

Cuando el globo estalla, la fuerza de presión entre el aire interior y el exterior hace que el elemento fluido —el aire interior— se amplíe. De esta forma, los fluidos se mezclan y ecualizan la presión. Cuando la energía de movimiento desaparece, el aire de nuevo es estático.

En pocas palabras, el equilibrio hidrostático implica que las fuerzas del gradiente vertical de presión y la gravedad se igualan. Mientras la gravedad tiende a que la materia se comprima hacia el centro, la presión la «empuja» hacia la periferia; y como ambas fuerzas son iguales —están en equilibrio— el objeto permanece con su forma y tamaño original.

batanga.com / Lucía Yarzábal 23/01/16

¿Qué es el equilibrio hidrostático?