¿Cómo se comportaría la presión en una gota de agua no sujeta a ningún campo de fuerza?

Aquí está mi comprensión de la presión, derivada de esta física. Respuesta de intercambio de pila y la idea de que la presión en el agua a cierta profundidad se basa completamente en la aceleración gravitacional que experimenta el cuerpo y la masa de la columna que ejerce una fuerza en alguna sección transversal de área. Me doy cuenta de que esto generalmente se extiende a líquidos de densidades constantes, pero discutir el agua es probablemente el único caso necesario para las ideas conceptuales.

Entonces, dado un cubo de agua (o cualquier líquido de densidad constante), si una molécula entra en este cubo de alguna manera, su presión aumenta repentinamente y otra molécula de agua puede escapar en cualquier dirección. Por eso la presión actúa en todas las direcciones.

La razón por la cual la presión aumenta a medida que aumenta la profundidad, según tengo entendido, es que la cantidad de agua que intenta ingresar a un cubo de agua definido a cierta profundidad aumenta con la profundidad. El agua más cercana a la superficie que está tratando de entrar a profundidades más bajas está tratando de hacerlo porque está experimentando la fuerza de la gravedad. Si esto es cierto, entonces podemos decir que el agua que no experimenta un campo gravitatorio no experimenta una dirección preferida para entrar, por lo que este concepto de presión se desmorona.

Le pregunté a mi profesor de física de la escuela secundaria lo siguiente: si consideramos que una gota de agua no experimenta ningún campo de fuerza, ¿entonces se rompe nuestro concepto actual de presión en una masa de agua?

Dijo que en realidad aumenta hacia el centro de masa de esta gota de agua, por lo que la "profundidad" sigue siendo importante. No estoy seguro de esto. ¿Alguien podría explicar si este es el caso y, de ser así, qué está sucediendo físicamente para que ese sea el caso?

Probablemente necesites pedirle a tu profesor de física que te explique más detalladamente su afirmación. También enseño física, y cualquier respuesta que te daría estaría "fuera de contexto" en relación a la discusión que tú y tu profesor ya tuvieron.

Respuestas (1)

"... en realidad aumenta hacia el centro de masa de esta gota de agua..." Esto realmente sucede en una estrella debido a la autogravitación. En nuestra gota ordinaria de agua, este efecto es completamente insignificante. En ausencia de la gravedad (debido a alguna masa grande, como la tierra), la presión dentro de la gota asumiría un valor positivo uniforme. Recuerde que la variación de la presión con la profundidad se escribe pag 0 + ρ gramo h . pag 0 es exactamente esa presión la que se obtendría en ausencia de la gravedad.