¿Qué es un equilibrio hidrostático?
Si una persona quisiera saber cuánto oro u otros metales menos valiosos había en una corona, como lo hizo Archimedes, sería necesario comprender el principio del equilibrio hidrostático o el equilibrio hidrostático; Esto se puede lograr con la ayuda de un equipo de laboratorio que comparte el nombre, un equilibrio hidrostático. Esencialmente, este dispositivo toma mediciones de peso de una sustancia u objeto, como una piedra preciosa o un fluido. Lo hace comparando el peso del objeto suspendido en el aire y nuevamente en el agua, donde, como saben los nadadores, los objetos parecen ser mucho más ligeros; Esto se debe al empuje hacia arriba que el agua coloca sobre un objeto, que también puede desplazar el agua de su recipiente. El equipo que mide estas características a menudo se asemeja a una escala mecánica o electrónica con un recipiente unido para mantener la sustancia en cuestión.
Para determinar las características de densidad utilizando un equilibrio hidrostático, primero se pesa una sustancia en el aire y luego la mismaLa sustancia se sumerge en un recipiente más grande que contiene agua. Estas dos medidas se comparan y formulan para describir la gravedad de la sustancia. La medida de gravedad dice a los investigadores información vital sobre la densidad del artículo, o cómo una sustancia u objeto se comportará bajo presiones variables.
El equilibrio hidrostático a menudo se refiere a la relación entre la gravedad y la presión del gas sobre una sustancia. Las sustancias experimentan diferentes cantidades de presión a diferentes profundidades. Cuanto más profundo sea el área, más presión perdura de la gravedad. Esencialmente, a medida que la gravedad presiona, un aumento relativo, el gradiente de presión de la sustancia también aumenta. En pocas palabras, para medir el oro en una corona, puede ser útil saber que la fuerza ascendente del agua sobre un objeto es igual al peso de su fluido desplazado.
Estas fuerzas pueden interactuar con una sustancia en otros aspectos, como la temperaturae y área de superficie, generando presiones o energía. El equilibrio hidrostático puede suspender elementos en otras mezclas y agua, para medir la gravedad de las sustancias. Las medidas también pueden detectar la pureza de las sustancias que podrían mezclarse con otros elementos; Por ejemplo, si una corona contiene impurezas, o en el caso de Archimedes, la plata, que tiene un equilibrio hidrostático medidablemente diferente que el oro. Hoy la tecnología encuentra usos en aplicaciones como gemología, astrofísica, geología y atmósfera; En escalas más grandes, el principio se utiliza para describir las características de los planetas y las estrellas. En todos estos contextos, el equilibrio hidrostático se refiere a cómo una sustancia puede comportarse o retener su forma o composición bajo diferentes presiones.
Tradicionalmente, la tecnología de equilibrio hidrostático se basaba en equipos mecánicos. Esta tecnología generalmente tenía una forma como un equilibrio común: una estructura en forma de T que respalda dos platos en cada extremo. Las diferencias de peso causaríanel rockero para inclinarse hacia el elemento más pesado.
El equipo de equilibrio hidrostático contemporáneo se basa en una detección electrónica exigente. La tecnología puede parecerse a una escala con un solo recipiente suspendido de una plataforma electrónica. Los instrumentos se pueden escalar a varios tamaños; Algunos están diseñados para la operación de benchtop, mientras que otros son equipos más grandes y independientes para manejar embarcaciones más grandes.
Los dispositivos modernos ofrecen salidas digitales y muchas otras lecturas de precisión. Los sensores digitales computarizados pueden informar no solo el equilibrio hidrostático dado de un elemento, sino que también puede obtener información calculada adicional. Dichos datos pueden incluir análisis y comparaciones entre series de medición, así como conversiones unitarias entre sistemas imperiales o métricos; Para la salida lista en cualquier medida que requiera.