15.5 : Fuerza de presión hidrostática sobre una superficie plana

Cuando una superficie plana se sumerge en un fluido, se desarrollan fuerzas hidrostáticas sobre la superficie debido a la presión del fluido. Para superficies horizontales, la presión ejercida por el fluido es uniforme porque la profundidad permanece constante. La fuerza resultante está determinada por la presión a la profundidad dada multiplicada por el área de la superficie, y actúa a través del centroide de la superficie. Para superficies verticales, la presión varía con la profundidad, aumentando a medida que aumenta la distancia desde la superficie libre del fluido. La fuerza resultante se calcula como el producto del peso específico del fluido, el área de la superficie vertical y la profundidad del centroide desde la superficie del fluido.

En el caso de una superficie inclinada, la fuerza que actúa sobre cada pequeño elemento de la superficie está influenciada por su profundidad y el peso específico del fluido. Para encontrar la fuerza total, se integran las contribuciones de todos los elementos de la superficie. Aunque puede parecer que la fuerza resultante actúa a través del centroide de la superficie, en realidad actúa a través de un punto llamado centro de presión, que se encuentra debajo del centroide. Este es el punto donde se puede considerar que actúa la presión hidrostática total.