Modern luftfart skulle vara omöjlig utan aerodynamisk analys baserad på fluidmekanikens grundläggande principer. Även om "vätska" ofta är synonymt med "vätska" i konversationsspråket, gäller det vetenskapliga begreppet vätska både för gaser och vätskor. Vätskans definierande kännetecken är tendensen att strömma - eller, på tekniskt språk, att deformeras kontinuerligt - under stress. Begreppet tryck är nära relaterat till de viktiga egenskaperna hos en flytande vätska.
Tryckets kraft
Den tekniska definitionen av tryck är kraft per ytenhet. Trycket kan vara mer meningsfullt än relaterade mängder, såsom massa eller kraft, eftersom de praktiska konsekvenserna av olika scenarier ofta beror främst på tryck. Till exempel, om du använder fingertoppen för att applicera en mild nedåtgående kraft på en gurka, händer ingenting. Om du använder samma kraft med bladet på en vass kniv skär du genom gurkan. Kraften är densamma men bladets kant har en mycket mindre yta, och därmed är kraften per ytenhet - med andra ord trycket - mycket högre.
Flödande styrkor
Trycket gäller både vätskor och fasta föremål. Du kan förstå vätskans tryck genom att visualisera vatten som strömmar genom en slang. Den rörliga vätskan utövar en kraft på slangens inre väggar, och vätskans tryck är ekvivalent med denna kraft dividerat med slangens inre yta vid en given punkt.
Begränsad energi
Om trycket är lika med kraft dividerat med area, är trycket lika med kraft gånger avstånd dividerat med område gånger avstånd: FD / AD = P. Område gånger avstånd motsvarar volym, och kraft gånger avstånd är formeln för arbete, som i denna situation motsvarar energi. Således kan trycket i en vätska också definieras som energitäthet: vätskans totala energi dividerat med volymen i vilken vätskan flyter. För det förenklade fallet med en vätska som inte ändrar höjd när den strömmar, är total energi summan av tryckenergin och den kinetiska energin hos de rörliga vätskemolekylerna.
Bevarad energi
Det grundläggande förhållandet mellan tryck och fluidhastighet fångas upp i Bernoulli-ekvationen, som säger att den totala energin för en rörlig vätska bevaras. Med andra ord förblir summan av energi på grund av tryck och kinetisk energi konstant även när flödesvolymen ändras. Genom att tillämpa Bernoulli-ekvationen kan du visa att trycket faktiskt minskar när vätska rör sig genom en förträngning. Den totala energin före förträngningen och under förträngningen måste vara densamma. I enlighet med masskonserveringen måste vätskans hastighet öka i den begränsade volymen och därmed ökar också den kinetiska energin. Total energi kan inte förändras, så trycket måste minska för att balansera ökningen av kinetisk energi.
