Fluidimekaniikka

Fluidimekaniikka on fysiikan ala, joka tutkii nesteiden ja kaasujen käyttäytymistä sekä levossa että liikkeessä. Se jakautuu kahteen pääosaan: hydrostatiikkaan ja hydrodynamiikkaan. Hydrostatiikka käsittelee nesteitä, jotka ovat levossa, ja sen keskeisiä käsitteitä ovat paine ja noste. Paine nesteessä kasvaa syvyyden mukana, ja noste on nesteen nesteen tai kaasun ylöspäin kohdistama voima, joka vastustaa kappaleen painoa. Archimedeen laki kuvaa nosteen suuruutta.

Hydrodynamiikka puolestaan tutkii liikkuvia nesteitä ja kaasuja. Tähän kuuluvat esimerkiksi virtausnopeus, viskositeetti ja turbulentti virtaus. Viskositeetti kuvaa nesteen sisäistä kitkaa, eli sen vastusta virtaukselle. Yksinkertaisimmassa tapauksessa, tasaisessa ja ennustettavassa virtauksessa, voidaan soveltaa Bernoullin periaatetta, joka yhdistää paineen, nopeuden ja korkeuden nestevirtauksessa. Monimutkaisemmissa virtauksissa, kuten turbulenssissa, kuvaukset ovat huomattavasti haastavampia. Fluidimekaniikan periaatteita sovelletaan laajasti monilla aloilla, kuten lentokoneiden suunnittelussa, putkistojen mitoituksessa, säämallien kehittämisessä ja lääketieteellisissä sovelluksissa. Sen ymmärtäminen on olennaista monien insinööri- ja luonnontieteellisten ongelmien ratkaisemisessa.