Vad är vätskemekanik?
Fluidmekanik är en gren av fysik som rör studiet av vätskor och hur de interagerar med krafter. Både vätskor och gaser anses vara vätskor för denna vetenskapsgren. Ofta är fältet för fluidmekanik uppdelat i två mer specifika studieregler. Det här är vätskestatik och vätskedynamik, som rör vätskor i vila respektive vätskor i rörelse. Fluidmekanik kan involvera mycket komplex matematik, och hjälp av moderna datorer har förbättrat denna vetenskap betydligt.
De kronologiska rötterna hos fluidmekanik 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 vet om vilka rör vätskestatik, inklusive flytkraftsegenskapen. Persiska filosofer under medeltiden kopplade dessa gamla verk till sina egna studier av fluiddynamik som fungerade som en tidig föregångare till den moderna fluiddynamiken. Sådana välkända historiska figurer som Leonardo da Vinci och Sir Isaac Newton, såväl som andra, gjorde anmärkningsvärda bidrag till vår förståelse av fluidmekanik.
Varje typ av vetenskap börjar med grundläggande, grundläggande antaganden som styr studiens gång. Fluidmekanik definieras vanligtvis som att ha tre grundläggande förutsättningar eller antaganden i roten. Den första är bevarande av massa, vilket innebär att massa varken spontant kan skapas eller förstöras, även om den kan ändra former. Det andra antagandet, bevarande av fart, är något liknande. Denna lag säger att den totala drivkraften i ett slutet system är konstant och inte spontant kan visas eller försvinna.
Det tredje grundläggande antagandet om fluidmekanik är det som kallas kontinuumhypotesen. Detta är ett sätt att se vätskor som inte tar hänsyn till närvaron av diskreta molekyler. Istället antas en vätskes egenskaper variera på ett kontinuerligt sätt från en punkt till en annan.
Eftersom den 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 ideala omständigheter. Andra, mer exakta metoder finns, men den här hypotesen är ofta ganska användbar som ett preliminärt antagande. Många gånger kan det också antas att en given vätska är inkomprimerbar, vilket betyder att den inte kan komprimeras. Detta gäller emellertid endast vätskor och inte gaser.