Ley de Stevin – Hidrostática
Simon Stevin fue un físico y matemático Belga que concentró sus investigaciones en los campos de la estática y de la hidrostática a finales del siglo XVI y desarrolló estudios también en el campo de la geometría vectorial.
Entre otras cosas, el demostró, experimentalmente, que la presión ejercida por un fluido depende exclusivamente de su altura. La ley de Stevin está relacionada con verificaciones que podemos realizar sobre la presión atmosférica y la presión en los líquidos. Como sabemos, de los estudios en el campo de la hidrostática, cuando consideramos un líquido cualquiera que está en equilibrio, tenemos magnitudes importantes a observar, tales como:
- Masa específica (densidad)
- Aceleración gravitatoria local (g)
- Altura de la columna de líquido (h)
Es posible describir la presión para dos puntos diferentes de la siguiente forma:
PA = d g hA
PB = d g hB
En este caso, podemos observar que la presión del punto B es ciertamente superior a la presión en el punto A. Esto ocurre porque el punto B está en una profundidad mayor y por tanto, debe soportar una columna mayor de líquido.
Podemos utilizar un artilugio matemático para obtener una expresión que relacione la presión de B en función de la presión del punto A (diferencia entre las presiones), observando:
PB – PA = dghB – dghA
PB – PA = dg (hB – hA)
PB – PA = dgh
PB = PA + dg
Utilizando esta constatación, par un líquido en equilibrio cuya superficie está bajo la acción de la presión atmosférica, la presión absoluta (P) ejercida en un punto sumergido cualquiera del líquid sería:
P = Patm + Phidrost = Patm + d g h
Vasos comunicantes
Una de las aplicaciones del Teorema de Stevin son los vasos comunicantes. En un líquido que está en recipientes interligados, cada uno de ellos con formas y capacidades diversas, observaremos que la altura del líquido será igual en todos ellos después de establecido el equilibrio. Esto ocurre porque la presión ejercida por el líquido, depende apenas de la altura de la columna.
Las demás magnitudes son constantes para una situación de este tipo (presión atmosférica, densidad y aceleración de la gravedad).
Los tanques y reservorios de agua, que generalmente vemos utilizar en algunas casas e industrias, por ejemplo, se aprovechan de este principio para recibir o distribuir agua sin la necesidad de utilizar bombas para auxiliar el desplazamiento del líquido.
