Moderne luftfart ville være umulig uten aerodynamisk analyse basert på de grunnleggende prinsippene for fluidmekanikk. Selv om "væske" ofte er synonymt med "væske" i konversasjonsspråket, gjelder det vitenskapelige begrepet væske både gasser og væsker. Den definerende egenskapen til væsker er tendensen til å strømme - eller, på fagspråket, å deformere kontinuerlig - under stress. Begrepet trykk er nært knyttet til de viktige egenskapene til en flytende væske.
Kraften til trykk
Den tekniske definisjonen av trykk er kraft per arealenhet. Trykk kan være mer meningsfylt enn beslektede størrelser, for eksempel masse eller kraft, fordi de praktiske konsekvensene av ulike scenarier ofte er avhengige av trykk. Hvis du for eksempel bruker fingertuppen til å bruke en mild nedadgående kraft på en agurk, skjer ingenting. Hvis du bruker den samme kraften med bladet til en skarp kniv, skjærer du gjennom agurken. Kraften er den samme, men kanten på bladet har et mye mindre overflateareal, og dermed er kraften per arealenhet - med andre ord trykket - mye høyere.
Flytende krefter
Trykk gjelder både væsker og faste gjenstander. Du kan forstå trykket i en væske ved å visualisere vann som strømmer gjennom en slange. Det bevegelige fluidet utøver en kraft på slangens innvendige vegger, og fluidets trykk tilsvarer denne kraften delt på slangens indre overflate på et gitt punkt.
Begrenset energi
Hvis trykk er lik kraft delt på areal, er trykk også lik kraft ganger avstand delt på areal ganger avstand: FD / AD = P. Areal ganger avstand tilsvarer volum, og kraft ganger avstand er formelen for arbeid, som i denne situasjonen tilsvarer energi. Dermed kan trykket i en væske også defineres som energitetthet: den totale energien til væsken delt på volumet der væsken strømmer. For det forenklede tilfellet med en væske som ikke endrer høyden når den strømmer, er total energi summen av energien til trykket og den kinetiske energien til de flytende væskemolekylene.
Bevart energi
Det grunnleggende forholdet mellom trykk og væskehastighet er fanget i Bernoulli-ligningen, som sier at den totale energien til en flytende væske er bevart. Med andre ord forblir summen av energi på grunn av trykk og kinetisk energi konstant selv når strømningsvolumet endres. Ved å bruke Bernoulli-ligningen kan du demonstrere at trykket faktisk avtar når væske beveger seg gjennom en innsnevring. Den totale energien før innsnevringen og under innsnevringen må være den samme. I samsvar med bevaring av masse, må væskens hastighet øke i det innsnevrede volumet, og dermed øker også den kinetiske energien. Total energi kan ikke endres, så trykket må reduseres for å balansere økningen i kinetisk energi.
