الهيدروستاتيكا

علم السوائل الساكنة هو فرع من ميكانيكا الموائع يدرس السوائل في حالة التوازن الهيدروستاتيكي ^{[ 1 ]} و" الضغط في السائل أو الضغط الذي يمارسه السائل على جسم مغمور" ^{[ 2 ]} . يُستخدم مصطلح "السوائل الساكنة" أحيانًا للإشارة تحديدًا إلى الماء والسوائل الأخرى، ولكنه يشمل في الغالب الغازات والسوائل، سواء كانت قابلة للانضغاط أو غير قابلة للانضغاط . وهو يشمل دراسة الظروف التي تكون فيها السوائل في حالة سكون وتوازن مستقر . وهو يُعارض ديناميكا الموائع ، التي تدرس السوائل المتحركة.

يُعد علم السوائل الساكنة أساسياً في علم الهيدروليكا ، وهو هندسة المعدات المستخدمة لتخزين ونقل واستخدام السوائل. كما أنه ذو صلة بالجيوفيزياء والفيزياء الفلكية (على سبيل المثال، في فهم تكتونية الصفائح وشذوذ مجال جاذبية الأرض )، وعلم الأرصاد الجوية ، والطب (في سياق ضغط الدم )، والعديد من المجالات الأخرى.

يقدم علم الهيدروستاتيكا تفسيرات فيزيائية للعديد من ظواهر الحياة اليومية، مثل سبب تغير الضغط الجوي مع الارتفاع ، وسبب طفو الخشب والزيت على الماء، وسبب كون سطح الماء الساكن مستويًا دائمًا وفقًا لانحناء الأرض .

عُرفت بعض مبادئ علم السوائل الساكنة تجريبيًا وبديهيًا منذ القدم، من قِبل بناة القوارب والخزانات والقنوات المائية والنوافير . يُنسب إلى أرخميدس اكتشاف مبدأ أرخميدس ، الذي يربط قوة الطفو المؤثرة على جسم مغمور في سائل بوزن السائل الذي يزيحه الجسم. وقد حذر المهندس الروماني فيتروفيوس القراء من انفجار أنابيب الرصاص تحت ضغط السوائل الساكنة . ^{[ 3 ]}

تم صياغة مفهوم الضغط وكيفية انتقاله بواسطة السوائل من قبل عالم الرياضيات والفيلسوف الفرنسي بليز باسكال في عام 1647.

قدّم باسكال إسهاماتٍ في تطوير كلٍّ من علم السوائل الساكنة وعلم السوائل الديناميكية. يُعدّ قانون باسكال مبدأً أساسياً في ميكانيكا الموائع، وينصّ على أن أي ضغط يُطبّق على سطح سائلٍ ما ينتقل بانتظامٍ في جميع أنحاء السائل في جميع الاتجاهات، بحيث لا تتغير التغيرات الأولية في الضغط.

قد تحتوي السوائل على أسطح حرة تتفاعل عندها مع الغازات أو مع الفراغ . وبشكل عام، فإن عدم قدرة السوائل على تحمل إجهاد القص يعني أن الأسطح الحرة تتكيف بسرعة نحو حالة التوازن. ومع ذلك، على نطاقات طولية صغيرة، توجد قوة توازن مهمة ناتجة عن التوتر السطحي .

• الأوعية المتصلة – مجموعة من الحاويات المتصلة داخليًا تحتوي على سائل متجانس 
• جهاز D-DIA – جهاز يُستخدم لإجراء تجارب التشوه تحت ضغط ودرجة حرارة عاليتين 
• الضغط الهيدروستاتيكي – كمية فيزيائية 
• الاختبار الهيدروستاتيكي – اختبار غير مدمر لأوعية الضغط 
• اختبار القص ثلاثي المحاور – اختبار إجهاد بمستويات إجهاد مختلفة في كل اتجاه عمودي 

• باتشيلور، جورج ك. (1967). مقدمة في ديناميكا الموائع . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 0-521-66396-2.
• فالكوفيتش، غريغوري (2011). ميكانيكا الموائع (دورة قصيرة للفيزيائيين) . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-1-107-00575-4.
• كوندو، بيجوش ك.؛ كوهين، إيرا م. (2008). ميكانيكا الموائع (الطبعة الرابعة  المنقحة). دار النشر الأكاديمية. ISBN 978-0-12-373735-9.
• كوري، آي جي (1974). الميكانيكا الأساسية للموائع . ماكجرو هيل. رقم ISBN 0-07-015000-1.
• ماسي، ب.؛ وارد-سميث، ج. (2005). ميكانيكا الموائع (  الطبعة الثامنة). تايلور وفرانسيس. ISBN 978-0-415-36206-1.
• وايت، فرانك م. (2003). ميكانيكا الموائع . ماكجرو هيل. ISBN 0-07-240217-2.

• تدفق الماء الجاف - محاضرات فاينمان في الفيزياء