Moderné letectvo by nebolo možné bez aerodynamickej analýzy založenej na základných princípoch mechaniky tekutín. Aj keď je „tekutina“ v konverzačnom jazyku často synonymom „kvapaliny“, vedecký koncept kvapaliny sa vzťahuje na plyny aj kvapaliny. Definujúcou charakteristikou tekutín je tendencia k prúdeniu - alebo odborne povedané k trvalej deformácii - pri namáhaní. Koncept tlaku úzko súvisí s dôležitými charakteristikami prúdiacej kvapaliny.
Sila tlaku
Technická definícia tlaku je sila na jednotku plochy. Tlak môže byť zmysluplnejší ako súvisiace veličiny, ako napríklad hmotnosť alebo sila, pretože praktické dôsledky rôznych scenárov často závisia predovšetkým od tlaku. Napríklad, ak pomocou prsta vyviniete na uhorku miernu silu smerom nadol, nič sa nedeje. Ak rovnakou silou pôsobíte čepeľou ostrého noža, rozkrojíte uhorku. Sila je rovnaká, ale hrana čepele má oveľa menšiu povrchovú plochu, a teda sila na jednotku plochy - inými slovami tlak - je oveľa vyššia.
Tečúce sily
Tlak pôsobí na kvapaliny aj na pevné predmety. Tlak kvapaliny môžete pochopiť vizualizáciou vody pretekajúcej hadicou. Pohybujúca sa kvapalina vyvíja silu na vnútorné steny hadice a tlak kvapaliny je ekvivalentný tejto sile vydelenej vnútorným povrchom hadice v danom bode.
Obmedzená energia
Ak sa tlak rovná sile delenej plochou, tlak sa rovná sily krát vzdialenosť delenej ploche krát vzdialenosť: FD / AD = P. Plocha krát vzdialenosť je ekvivalentná objemu a sila krát vzdialenosť je vzorec pre prácu, ktorý je v tejto situácii ekvivalentný energii. Tlak kvapaliny teda možno definovať aj ako hustotu energie: celkovú energiu kvapaliny vydelenú objemom, v ktorom tekutina prúdi. Pre zjednodušený prípad kvapaliny, ktorá pri prúdení nemení nadmorskú výšku, je celková energia súčtom energie tlaku a kinetickej energie molekúl pohybujúcej sa kvapaliny.
Šetrená energia
Základný vzťah medzi tlakom a rýchlosťou kvapaliny je zachytený v Bernoulliho rovnici, ktorá uvádza, že celková energia pohybujúcej sa kvapaliny je zachovaná. Inými slovami, súčet energie v dôsledku tlaku a kinetickej energie zostáva konštantný, aj keď sa objem prietoku mení. Aplikáciou Bernoulliho rovnice môžete preukázať, že tlak skutočne klesá, keď tekutina prechádza zúžením. Celková energia pred zúžením a počas zúženia musí byť rovnaká. V súlade so zachovaním hmotnosti sa musí v zúženom objeme zvyšovať rýchlosť kvapaliny, a tým sa zvyšuje aj kinetická energia. Celková energia sa nemôže meniť, takže tlak musí klesať, aby sa vyvážilo zvýšenie kinetickej energie.