Statika fluida

Mehanika kontinuuma

Ključne stavke

Navier–Stokesove jednačine

Zakoni

Zakon održanja mase Zakon održanja količine kretanja Zakon održanja energije Nejednakost entropije

Mehanika čvrstih tela

Čvrsta tijela · Napon · Deformacija · Teorija konačnih deformacija · Teorija infinitezimalnih napreazanja · Elastičnost · Linearna elastičnost · Plastičnost · Viskoelasticičnost · Hukov zakon · Reologija

Mehanika fluida

Tečnosti · Fluidi · Statika fluida Dinamika fluida · Viskoznost · Njutonov fluid Nenjutnov fluid Površinski napon

Naučnici Newton · Stokes · Navier · Cauchy· Hooke · Bernoulli · Ostali

Ova kutijica: pogledaj • razgovor • uredi

Statika fluida se bavi fluidima u stanju mirovanja i dio je mehanike fluida. Fluid je u stanju mirovanja ako postoji koordinatni sistem u kojem je brzina fluidnih djelića u svakoj točki fluida jednaka nuli.

Fluid se pri mirovanju nalazi u „savršenom“ stanju jer njegova viskoznost ne dolazi do izražaja. Naime, na osnovu hipoteze o velikoj pokretljivosti (hipoteza o velikoj i lakoj deformabilnosti) posljedica molekularne mikro strukture tekućina i plinova je laka pokretljivost (tečljivost) tako da i vrlo male sile izazivaju velike deformacije. Direktne posledice ove hipoteze su sljedeće:

• Smicajni (tangencijalni) naponi, odnosno trenje se ne javlja u fluidu koji miruje. Međutim, iako strujanje fluida neminovno izaziva, tj. generira silu trenja, u nekim slučajevima strujanja fluida se sile trenja mogu zanemariti u odnosu na inercijalne sile, tako da se u tim slučajevima može govoriti o modelu neviskoznog fluida ( savršeni fluid).
• Iz gornjeg svojstva dolazi se do sljedeće posljedice iste hipoteze: Međudjelovanje fluida sa različitih strana neke plohe se ostvaruje isključivo u pravcu normale na plohu. Kako se naponi istezanja ne mogu javiti u fluidu, ostaje da se normalni naponi svode na pritisak.

U statici fluida važe dva osnovna zakona :

1. Suma sila na svaki deo fluida jednaka je nuli
2. Suma momenata na svaki deo fluida jednaka je nuli

Osnovna jednadžba statike fluida je Eulerova formula:

${\displaystyle \rho {\vec {f}}=gradp}$

Gdje je :

• ρ - gustina fluida (gustoća mase)[kg/m³],
• ${\displaystyle {\vec {f}}}$ - gustina masene sile tj. masena sila po jedinici mase [N/m³],
• ${\displaystyle gradp=\bigtriangledown p={\frac {\partial \mathbf {p} }{\partial \mathbf {x} }}{\vec {i}}+{\frac {\partial \mathbf {p} }{\partial \mathbf {y} }}{\vec {j}}+{\frac {\partial \mathbf {p} }{\partial \mathbf {z} }}{\vec {k}}}$ - gradijent pritiska,pri čemu je ${\displaystyle \bigtriangledown }$ vektorski operator nabla.

Zadatak statike fluida sastoji se u tome da se iz Eulerove jednadžbe statike fluida uz poznatu gustinu masene sile i poznatu gustinu fluida (gustina mase) izračuna raspodela pritiska. Eulerova formula izražava sljedeću zakonitost: u mirujućem fluidu najveća promjena pritiska (grad p) je u smeru masene sile ${\displaystyle {\vec {f}}}$. Gradijent pritiska je vektor normalan na izobarsku plohu. Izobarske plohe su one jednakog pritiska.