Akışkanlar Mekaniği Nedir?

Akışkanlar mekaniği, akışkanlar ve kuvvetlerle etkileşime girme şekilleriyle ilgili bir fizik dalıdır. Hem sıvılar hem de gazlar, bu bilim dalının amaçları için sıvılar olarak kabul edilir. Çoğu zaman, akışkanlar mekaniği alanı iki daha spesifik çalışma alanına bölünmüştür. Bunlar, sırasıyla hareket halindeki akışkanları ve hareket halindeki akışkanları ilgilendiren akışkanlar statiği ve akışkan dinamiğidir. Akışkanlar mekaniği oldukça karmaşık bir matematiği içerebilir ve modern bilgisayarların yardımı bu bilimi önemli ölçüde geliştirmiştir.

Akışkanlar mekaniğinin kronolojik kökleri en azından eski Yunanlara kadar uzanıyor. Yunan fizikçi ve mucit Arşimed, yüzdürme özelliği de dahil olmak üzere akışkan statiği ile ilgili bildiğimiz ilk çalışmaların bazılarının yazarıydı. Ortaçağ dönemindeki Pers filozofları bu eski eserleri, modern akışkanlar dinamiğinin ilk öncüsü olarak hareket eden kendi akışkanlar dinamiği çalışmalarıyla birleştirdiler. Leonardo da Vinci ve Sir Isaac Newton gibi tanınmış tarihi figürler ve diğerleri, akışkanlar mekaniği anlayışımıza kayda değer katkılar yaptı.

Her bilim türü, çalışmalarının gidişatını yöneten temel, temel varsayımlarla başlar. Akışkanlar mekaniği tipik olarak, kökünde üç temel öncül veya varsayımlara sahip olarak tanımlanır. Birincisi, kütlenin korunmasıdır; yani, formları değiştirebilse de, kütlenin kendiliğinden yaratılamayacağı veya tahrip edilemeyeceği anlamına gelir. İkinci varsayım, momentumun korunumu, biraz benzer. Bu yasa, kapalı bir sistemdeki toplam momentumun sabit olduğunu ve kendiliğinden görünemediğini veya ortadan kalkamayacağını belirtir.

Akışkanlar mekaniğini yöneten üçüncü temel varsayım, süreklilik hipotezi olarak bilinen şeydir. Bu, ayrık moleküllerin varlığını hesaba katmayan sıvıları görmenin bir yoludur. Bunun yerine, bir sıvının özelliklerinin sürekli bir şekilde bir noktadan diğerine değişebileceği varsayılmaktadır.

Küçük madde parçacıklarının gerçek yapısını görmezden geldiğinden, süreklilik hipotezi yalnızca hesaplamalarda araç olarak kullanılan bir yaklaşımdır. Biraz yanlış bir çözümle sonuçlanabilir, aynı zamanda ideal koşullar altında çok doğru olan çözümlerle de sonuçlanabilir. Diğer, daha kesin yöntemler vardır, ancak bu hipotez, bir ön varsayım olarak genellikle oldukça faydalıdır. Çoğu zaman, belirli bir sıvının sıkıştırılamaz olduğu, yani sıkıştırılamadığı varsayılabilir. Bu sadece gazlar için değil, sıvılar için de geçerlidir.