HPI

Si apoyas un ladrillo sobre una mesa y perforas un agujero en la mesa justo debajo de él, ¿qué pasa?. Nada apreciable, porque al ser rígido el ladrillo transmite su peso a las zonas que sí siguen apoyadas. El ladrillo se deforma y se hunde parcialmente por el agujero debido a que no soporta su propio peso. El ladrillo mantiene el contacto pero su peso total disminuye al tener una parte sin apoyo directo. El ladrillo pierde estabilidad y toda la presión se concentra únicamente dentro del agujero practicado.

Si haces un orificio en el fondo de un depósito lleno de agua, ¿qué ocurre según el texto?. El agua se separa del resto del líquido y cae por el orificio al no resistir esfuerzos de corte y flexión. El agua se mantiene en su posición sin caer porque su estructura interna actúa como una placa rígida. El agua redistribuye su peso hacia los bordes del depósito para compensar la falta de apoyo inferior. El agua solo modifica ligeramente su presión interna pero permanece retenida dentro del depósito.

¿Cuál es la posición de equilibrio de la superficie superior de un sólido?. Puede adoptar cualquier orientación o dirección posible debido a la propia rigidez del sólido. Debe mantenerse siempre perfectamente horizontal por efecto directo del campo gravitatorio. Tiende siempre a orientarse de forma vertical para minimizar la energía potencial del sistema. Adopta necesariamente una forma esférica para equilibrar todas las presiones que actúan sobre él.

¿Cuál es la posición de equilibrio de la superficie libre de un líquido en reposo?. Es horizontal, ya que constituye una superficie equipotencial dentro del campo gravitatorio de la Tierra. Es variable y puede ser inclinada u oblicua dependiendo de la rigidez que posea el líquido contenido. Es vertical cuando el depósito es estrecho porque la adhesión a las paredes modifica su forma libre. Es siempre curva y cóncava debido a la tensión superficial que actúa en el borde del recipiente.

¿Por qué aumenta la presión bajo las zonas del ladrillo que siguen apoyadas tras hacer el orificio?. Porque el peso de la zona sin apoyo se transmite internamente por el propio ladrillo hacia las zonas apoyadas. Porque el aire que entra por el orificio inferior empuja al ladrillo hacia arriba aumentando la presión lateral. Porque el ladrillo absorbe humedad del ambiente y eso incrementa su masa total y su peso específico. Porque la superficie de apoyo se deforma elásticamente y reduce el área de contacto efectiva del ladrillo.