浮力ポテンシャルとしての圧力
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/11/18 03:25 UTC 版)
「スカラーポテンシャル」の記事における「浮力ポテンシャルとしての圧力」の解説
流体力学において、平衡状態にあるが一様な重力場の存在下では一様な浮力が重力を相殺するように浸透する。つまり、流体はその平衡状態を維持する。この浮力は負の圧力勾配である。 f B = − ∇ p . {\displaystyle \mathbf {f_{B}} =-\nabla p.\,} 浮力は重力と反対方向の上向きを向いているため、流体内の圧力は下向きに増加する。静的な水域内の圧力は水面下の深さに比例して増加する。一定圧力の面は表面に平行な平面であり、これはゼロ圧力の平面として特徴づけることができる。 液体が（その回転軸が表面に対して垂直である）垂直渦を有する場合、その渦は圧力場にうぼみを生じさせる。渦の内側の液体の表面は等圧力の表面同様下方向に引っ張られるが、液体表面と平行に保たれる。この効果は渦内部で最も強く、渦軸から離れるにつれて急速に減衰する。 流体に浸かり囲まれた固体物体上の流体による浮力は、物体の表面に沿って負の圧力勾配を積分することにより得ることができる。 F B = − ∮ S ∇ p ⋅ d S . {\displaystyle F_{B}=-\oint _{S}\nabla p\cdot \,d\mathbf {S} .} 動いている飛行機の翼は、翼の上の空気圧を下の空気圧に比べて減少させる。これにより重力に対抗するのに十分な浮力が生み出される。
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