Akışkanlar mekaniğinin temel ilkelerine dayanan aerodinamik analiz olmadan modern havacılık imkansız olurdu. Konuşma dilinde "sıvı" genellikle "sıvı" ile eşanlamlı olsa da, sıvının bilimsel kavramı hem gazlar hem de sıvılar için geçerlidir. Akışkanların tanımlayıcı özelliği, stres altında akma veya teknik dilde sürekli olarak deforme olma eğilimidir. Basınç kavramı, akan bir sıvının önemli özellikleriyle yakından ilişkilidir.
Basıncın Gücü
Basıncın teknik tanımı birim alan başına kuvvettir. Basınç, kütle veya kuvvet gibi ilgili niceliklerden daha anlamlı olabilir, çünkü çeşitli senaryoların pratik sonuçları genellikle öncelikle basınca bağlıdır. Örneğin, bir salatalığa parmak ucunuzla aşağı doğru hafif bir kuvvet uygularsanız hiçbir şey olmaz. Aynı kuvveti keskin bir bıçağın ağzıyla uygularsanız, salatalığı dilimlersiniz. Kuvvet aynıdır, ancak bıçağın kenarı çok daha küçük bir yüzey alanına sahiptir ve bu nedenle birim alan başına kuvvet - başka bir deyişle basınç - çok daha yüksektir.
Akan Kuvvetler
Basınç hem sıvılar hem de katı nesneler için geçerlidir. Bir hortumdan akan suyu görselleştirerek bir sıvının basıncını anlayabilirsiniz. Hareket eden sıvı, hortumun iç duvarlarına bir kuvvet uygular ve sıvının basıncı, verilen bir noktada hortumun iç yüzey alanına bölünen bu kuvvete eşittir.
Sınırlı Enerji
Basınç, kuvvet bölü alana eşitse, basınç da kuvvet çarpı mesafe bölü alan çarpı mesafeye eşittir: FD/AD=P. Alan çarpı mesafe hacme eşittir ve kuvvet çarpı mesafe, bu durumda enerjiye eşdeğer olan işin formülüdür. Bu nedenle, bir sıvının basıncı aynı zamanda enerji yoğunluğu olarak da tanımlanabilir: sıvının toplam enerjisinin sıvının aktığı hacme bölümü. Akarken yüksekliği değişmeyen bir akışkanın basitleştirilmiş durumu için, toplam enerji, hareket eden akışkan moleküllerinin basıncının enerjisi ile kinetik enerjisinin toplamıdır.
Korunan Enerji
Basınç ve sıvı hızı arasındaki temel ilişki, hareketli bir sıvının toplam enerjisinin korunduğunu belirten Bernoulli denkleminde yakalanır. Başka bir deyişle, basınç ve kinetik enerjiden kaynaklanan enerji toplamı, akış hacmi değişse bile sabit kalır. Bernoulli denklemini uygulayarak, sıvı bir daralmadan geçerken basıncın gerçekte azaldığını gösterebilirsiniz. Daralma öncesi ve daralma sırasındaki toplam enerji aynı olmalıdır. Kütlenin korunumuna göre, daralmış hacimde sıvının hızı artmalıdır ve dolayısıyla kinetik enerjisi de artar. Toplam enerji değişemez, bu nedenle kinetik enerjideki artışı dengelemek için basınç düşmelidir.
