Cos'è la meccanica fluida?

Fluid Mechanics è un ramo della fisica che riguarda lo studio dei fluidi e i modi in cui interagiscono con le forze. Sia i liquidi che i gas sono considerati fluidi ai fini di questo ramo della scienza. Spesso, il campo della meccanica dei fluidi è diviso in altri due campi di studio più specifici. Si tratta di statica dei fluidi e fluidodinamica, che riguardano i fluidi a riposo e fluidi in movimento, rispettivamente. I meccanici dei fluidi possono coinvolgere matematica altamente complessa e l'aiuto dei computer moderni ha migliorato in modo significativo questa scienza.

Le radici cronologiche della meccanica fluida risalgono almeno agli antichi greci. Il fisico e l'inventore greco Archimede è stato l'autore di alcuni dei primi studi che conosciamo di cui riguardano la statica fluida, compresa la proprietà della galleggiabilità. I filosofi persiani nel periodo di tempo medievale si abbinarono a questi antichi lavori con i loro studi di fluidodinamica che fungevano da precursore precoce alla moderna fluidodinamica. Così beneProcero figure storiche come Leonardo da Vinci e Sir Isaac Newton, così come altri, hanno dato notevoli contributi alla nostra comprensione della meccanica fluida.

Ogni tipo di scienza inizia con ipotesi fondamentali e fondamentali che regolano il corso del loro studio. La meccanica fluida è in genere definita come avere tre premesse di base o ipotesi alla radice. Il primo è la conservazione della massa, il che significa che la massa non può essere né creata spontaneamente né distrutta, sebbene possa cambiare le forme. Il secondo presupposto, la conservazione del momento, è in qualche modo simile. Questa legge afferma che il momento totale in un sistema chiuso è costante e non può apparire o scomparire spontaneamente.

La terza assunzione di base che governa la meccanica dei fluidi è ciò che è noto come ipotesi di continuum. Questo è un modo per vedere fluidi che non tiene conto della presenza di molecole discrete. Invece, si presume che le proprietà di un fluido varino in modo continuo da un punto all'altro.

Poiché ignora la natura effettiva di piccole particelle di materia, l'ipotesi del continuum è solo un'approssimazione usata come strumento nei calcoli. Può provocare una soluzione leggermente inaccurata, ma anche in soluzioni che sono molto accurate in circostanze ideali. Esistono altri metodi più esatti, ma questa ipotesi è spesso abbastanza utile come presupposto preliminare. Molte volte, si può anche presumere che un determinato fluido sia incomprimibile, il che significa che non può essere compresso. Questo è in realtà vero solo per i liquidi, tuttavia, e non per i gas.