folyadékok és gázok mechanikája
(hidrodinamika)
Fluid fázisú anyagok mechanikájával foglalkozó tudomány.
A hidrosztatika és a hidrodinamika a nyugalomban lévő, illetve a mozgó folyadékok
(bizonyos feltételeknek eleget tevő gázok) tudománya.
Az aerodinamika a gázok,
elsősorban a levegő áramlását vizsgálja.
A folyadékokra és gázokra
jellemző sűrűségük (tömeg per térfogat)
és kompresszibilitásuk (összenyomhatóságuk), amely igen nagy a gázok,
de lényegében nulla a folyadékok esetében.
A folyadékok és gázok
a bennük lévő tárgyakra nyomást gyakorolnak, amelynek nagysága adott mélységben
független az iránytól. Súlytalanságban a folyadékok
és gázok nyomása a tartály minden pontján
azonos.
A folyadékokba és gázokba
merülő tárgyakra felhajtóerő hat.
A viszkozitás az anyagnak az áramlással szembeni ellenállását, pontosabban a
belső súrlódását méri. Az ideális folyadékok
viszkozitása és kompresszibilitása nulla.
A folyadékok és gázok
nyomásával (különösen a légnyomással) kapcsolatos korai elméletek Evangelista
Torricelli itáliai fizikus nevéhez fűződnek. Nyugvó folyadékokban
és gázokban a rájuk gyakorolt nyomás
minden irányban gyengítetlenül terjed és gyengítetlenül hat a tartály alakjától
függetlenül annak falára is. Ez az úgynevezett Pascal-törvény (Blaise
Pascal, francia matematikus mondta ki 1653-ban), amelyen a hidraulika alapul.
Az áramlás a folyadékok és gázok
rendezett mozgása; jellemzője az áramerősség (az áramlási cső keresztmetszetén
másodpercenként áthaladó folyadék vagy
gáz tömege).
A kontinuitás elve azt mondja ki, hogy összenyomhatatlan folyadékok
esetében az adott csőhálózatba időegység alatt befolyó folyadék
mennyisége azonos az időegység alatt kifolyó folyadék
mennyiségével.
A folyadékok és gázok
áramlásával kapcsolatos korai elméletek Daniel
Bernoulli svájci matematikus nevéhez fűződnek (Bernoulli-törvény).
Az áramlás modern matematikai elméletét Leonhard Euler svájci matematikus alapozta
meg, aki nem diszkrét részecskékre, hanem folytonos közegre írta fel a mozgásegyenleteket.
A viszkózus áramlás elméletét az angol George Stokes (1819-1903) dolgozta ki.