Forte caracteristice fluidelor

Forte caracteristice fluidelor

Intr-un fluid in repaus nu apar forte de vascozitate (forte de frecare tangentiala), ele fiind conditionate de deplasarea relativa a particulelor. Deci fluidele reale in repaus se comporta ca fluide perfecte (lipsite de viscozitate). Un fluid in repaus este actionat de doua categorii de forte, care se echilibreaza reciproc: fortele masice si fortele de suprafata.

Fortele masice sunt proportionale cu masa fluidului si sunt cauzate de unele campuri exterioare. Cele mai obisnuite forte masice sunt cele de greutate, datorate campului gravitational, exterior masei fluide considerate. Daca fluidul se afla in echilibru fata de un sistem mobil cu miscarea accelerata, pe langa fortele de greutate apar si fortele de inertie.

Se defineste forta masica unitara ca fiind raportul dintre forta masica si masa:

. (1.3)

Deci semnificatia si unitatea de masura a fortei masice unitare este identica cu cea a acceleratiei. In calcule, forta masica se determina cu ajutorul fortei masice unitare:

. (1.4)

Fortele de suprafata joaca rolul fortelor de legatura din mecanica rigidului. S-a aratat ca pentru un fluid in repaus fortele elementare de suprafata sunt compresiuni normale la elementele de suprafata. Aceste forte se calculeaza cu ajutorul presiunii care reprezinta modulul efortului unitar normal. Pentru forta elementara de suprafata care actioneaza asupra unui fluid rezulta:

, (1.5)

unde     este versorul normalei la suprafata considerata, indreptat spre fluid.

Se poate demonstra ca presiunea intr-un punct dintr-un fluid este constanta dupa orice directie, deci este o marime scalara (camp scalar).