Vad är vätskemekanik?

Fluid Mechanics är en gren av fysik som avser studien av vätskor och hur de interagerar med krafter.Både vätskor och gaser anses vara vätskor för denna vetenskapsgren.Ofta är området fluidmekanik uppdelat i ytterligare två specifika studieområden.Dessa är vätskestatik och vätskedynamik, som berör vätskor i vila respektive vätskor i rörelse.Fluidmekanik kan involvera mycket komplex matematik, och hjälp av moderna datorer har förbättrat denna vetenskap avsevärt.

De kronologiska rötter av flytande mekanik går hela vägen tillbaka till åtminstone de antika grekerna.Den grekiska fysikern och uppfinnaren Archimedes var författaren till några av de första studierna som vi känner till vilka berör vätskestatik, inklusive flytkraften.Persiska filosofer under den medeltida tidsperioden kopplade dessa forntida verk med sina egna studier av vätskedynamik som fungerade som en tidig föregångare till modern vätskedynamik.Sådana välkända historiska figurer som Leonardo da Vinci och Sir Isaac Newton, liksom andra, gav anmärkningsvärda bidrag till vår förståelse av fluidmekanik.

Varje typ av vetenskap börjar med grundläggande, grundläggande antaganden som styr kursen för deras studie.Fluidmekanik definieras vanligtvis som att ha tre grundläggande lokaler eller antaganden vid dess rot.Den första är bevarande av massan, vilket innebär att massa varken kan skapas spontant eller förstöras, även om den kan ändra former.Det andra antagandet, bevarande av fart, är något liknande.Denna lag säger att den totala momentumet i ett stängt system är konstant och inte kan spontant dyka upp eller försvinna.

Det tredje grundläggande antagandet som styr vätskemekanik är det som kallas kontinuumhypotesen.Detta är ett sätt att se vätskor som inte tar hänsyn till närvaron av diskreta molekyler.Istället antas en vätskegenskaper variera på ett kontinuerligt sätt från en punkt till nästa.

Eftersom det ignorerar den faktiska naturen hos små partiklar av materia är kontinuumhypotesen endast en approximation som används som ett verktyg i beräkningar.Det kan resultera i en något felaktig lösning, men också i lösningar som är mycket exakta under idealiska omständigheter.Andra, mer exakta metoder finns, men denna hypotes är ofta ganska användbar som ett preliminärt antagande.Många gånger kan det också antas att en given vätska är inkomprimerbar, vilket innebär att den inte kan komprimeras.Detta gäller dock bara vätskor och inte gaser.