Equilibrio hidrostático

El equilibrio hidrostático se produce en un fluido en el que las fuerzas del gradiente vertical de presión y la gravedad están en equilibrio. En un fluido hidrostático no hay aceleración vertical neta.

Matemáticamente, el equilibrio hidrostático se expresa comúnmente de la siguiente manera:

{\frac {\partial P}{\partial z}}=-\rho g

donde $P$ es la presión del fluido, $z$ la coordenada vertical, $\rho$ la densidad del fluido y $g$ la aceleración de la gravedad.

El equilibrio hidrostático explica por qué la atmósfera terrestre no se colapsa sobre una fina capa en la superficie por efecto de la gravedad o cómo los neumáticos de un coche o bicicleta pueden soportar el peso del vehículo gracias a la presión del gas en el interior.

En el caso de una estrella, existe un equilibrio entre la fuerza de gravedad que actúa atrayendo el gas estelar hacia el centro y comprimiéndolo, y la variación radial de presión que actúa en sentido contrario intentando expandir el sistema.^[1] En condiciones normales la estrella está en equilibrio y adopta una forma esférica estable. En una estrella la presión tiene dos partes, una hidrostática y otra producida por la presión de radiación. La presión que sostiene a las estrellas es fruto de la liberación de energía en el centro de estas por medio de reacciones de fusión nuclear.

Referencias

↑ Valerie Illingworth, redactor, The Facts on File Dictionary of Astronomy, 3^a edición, 1994, Facts on File, Nueva York, p. 213:
"hydrostatic equilibrium A state of equilibrium in which the inwardly directed gravitational force in a star just balances the outwardly directed gas and radiation pressure. The star is thus held together but supported against collapse."
("equilibrio hidrostático Estado de equilibrio en el que la fuerza gravitacional dirigida hacia el interior de una estrella equilibra la presión del gas y la radiación dirigida hacia el exterior. De este modo, la estrella se mantiene unida pero se sostiene contra el colapso.")