Gerak Linier
Gerak Linier. Pertama-tama, kita pertimbangkan sebuah wadah terbuka berisi cairan yang bergerak translasi sepanjang jalur lurus dengan percepatan konstan a seperti yang diilustrasikan dalam Gambar 2.29. Karena ax=0, maka dari persamaan pertama Eqs. 2.24, gradien tekanan x dalam arah x adalah nol (𝜕𝜌/𝜕𝑥=0). Dalam arah y dan z
Perubahan tekanan antara dua titik yang berdekatan yang terletak pada y,z dan y + dy, z + dz dapat dinyatakan sebagai:
atau dalam istilah hasil dari Eqs. 2.25 dan 2.26.
Sepanjang garis tekanan konstan, dp=0, dan oleh karena itu dari Persamaan 2.27, dapat disimpulkan bahwa kemiringan garis ini diberikan oleh hubungan:
Hubungan ini diilustrasikan oleh gambar di sisi. Sepanjang permukaan bebas, tekanannya konstan, sehingga untuk massa yang berakselerasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.29, permukaan bebas akan miring jika ay ≠ 0. Selain itu, semua garis tekanan konstan akan sejajar dengan permukaan bebas seperti yang diilustrasikan.
Untuk keadaan khusus di mana ay = 0 dan az ≠ 0, yang sesuai dengan massa fluida yang berakselerasi ke arah vertikal, Persamaan 2.28 menunjukkan bahwa permukaan fluida akan menjadi horizontal. Namun, dari Persamaan 2.26 kita melihat bahwa distribusi tekanan tidak hidrostatik, tetapi diberikan oleh persamaan:
Untuk fluida dengan densitas konstan, persamaan ini menunjukkan bahwa tekanan akan bervariasi secara linear dengan kedalaman, tetapi variasinya disebabkan oleh efek gabungan gravitasi dan percepatan yang diinduksi secara eksternal, ρ(g+az) , daripada hanya berat jenis ρg. Dengan demikian, misalnya, tekanan di sepanjang dasar sebuah tangki yang terisi cairan yang berada di lantai sebuah lift yang sedang berakselerasi ke atas akan meningkat dibandingkan dengan yang ada ketika tangki berada dalam keadaan diam (atau bergerak dengan kecepatan konstan). Perlu dicatat bahwa untuk massa fluida yang jatuh bebas (az = -g), gradien tekanan dalam ketiga arah koordinat adalah nol, yang berarti jika tekanan di sekitar massa tersebut adalah nol, maka tekanan di seluruhnya akan nol. Tekanan di seluruh "blob" jus jeruk yang mengapung di pesawat ulang-alik yang sedang berputar (sebuah bentuk jatuh bebas) adalah nol. Satu-satunya gaya yang menahan cairan tersebut adalah tegangan permukaan.
