La presión en los líquidos [lección sustitutoria de La presión en los líquidos]

¡Vamos a hacer un experimento! Cogemos una botella de plástico. Con un clavo o algo parecido hacemos tres agujeros idénticos, uno encima del otro, y todos a la misma distancia entre sí: un agujero en el centro, uno encima, entre el extremo superior y el centro de la botella, y otro abajo, entre el centro y el fondo de la botella. Ahora tapamos los agujeros con cinta. Llenamos la botella de agua y sacamos la cinta.

Fíjate qué pasa. El agua sale a chorritos a través de los agujeros. Marquemos lo lejos que llega cada chorrito. ¿Notas alguna diferencia entre los distintos chorros? El chorro de arriba del todo es lento y no llega muy lejos. El chorro del medio llega un poco más lejos.

El chorro de abajo del todo es el que más rápido sale y el que más lejos llega de los tres. Te habrás dado cuenta de que a medida que se va vaciando la botella y baja el nivel de agua en su interior, los tres chorros pierden velocidad y van cayendo más cerca de la botella. Hasta que al final, de uno en uno, los chorros dejan de sacar agua. Es evidente que hay algún tipo de conexión entre la distancia de los agujeros con respecto a la superficie y lo lejos que llega cada chorro. En nuestro experimento, la gravedad actúa sobre el agua tirando de ella hacia abajo.

Cuando hay una fuerza que se extiende sobre una superficie, se crea una presión. Ahora, vamos a trazar una línea horizontal en cada agujero de la botella. Así nos podemos imaginar el agua de la botella en diferentes capas. Echemos primero un vistazo a la línea del agujero de arriba. Encima de la línea solo hay una capa de agua, por lo que la gravedad solo tira de una capa hacia abajo.

La capa de agua ejerce poca fuerza, que es lo mismo que decir que la presión es baja. Pero en el agujero del medio ya son dos capas de agua las que están por encima. Dos capas de agua pesan más que una, es decir, la gravedad ya es mayor. La presión es mayor. Por encima del tercer agujero hay tres capas de agua, es decir, la gravedad es todavía mayor y la presión es donde más alta es.

Más agua significa más peso y más gravedad, o sea, más presión. La presión ejercida por el líquido aumenta a medida que aumenta la distancia con respecto a la superficie. Cuanto más alejado esté un punto de la superficie del líquido, más presión genera el agua por encima de dicho punto. Pero si la gravedad actúa hacia abajo, ¿por qué el agua no sale en línea recta del agujero? Imagínate un globo de agua.

Si lo aprietas por un lado, se expanden los demás lados. El agua es un líquido. Aplica presión sobre un líquido desde una dirección y el líquido se moverá presionando en todas las demás direcciones. Lo mismo ocurre con el agua en nuestra botella. Cuando la gravedad presiona contra el agua hacia abajo, el agua en la botella quiere moverse en otras direcciones.

Presiona contra los lados de la botella y se apretuja a través de los agujeros. Cuanta más presión recibe de arriba, más presión ejerce contra los laterales de la botella. Y cuanto más bajamos, más alta es la presión en todas las direcciones. Y cuanto más alta es la presión, más lejos llega el chorro. ¿Habría una presión diferente si el recipiente tuviese otra forma? Hagamos la prueba...

Vamos a coger dos recipientes con forma distinta y vamos a hacerles agujeros a exactamente la misma altura. Ahora vamos a llenarlos hasta el mismo nivel. ¿Notas alguna diferencia en los chorros del agua? Mientras que ambos recipientes contengan el mismo líquido, una distancia igual con respecto a la superficie implica una presión igual. ¡Sin importar la forma del recipiente!