Hidrostatica
A hidrostática é o caso particular da hidrodinâmica correspondente a velocidade nula em todo o domínio. Isso significa que em todas as equações do movimento se podem eliminar os termos da velocidade e das respectivas derivadas.
Assim, a equação de Navier-Stokes resume-se a:
e a equação de Bernoulli a:
que é efectivamente a integração vertical da equação anterior. Estas equações são equivalentes e constituem a definição de pressão hidrostática.
1.1 Cálculo de forças sobre superfícies
A figura representa um corpo mergulhado em água, com uma superfície plana e oblíqua num dos topos e uma superfície curva no outro. A figura mostra também a projecção da superfície plana.
Vamos definir um referencial principal com um eixo vertical z e um eixo horizontal x e um referencial auxiliar com um eixo contido no plano da face plana oblíqua, y.
A força hidrostática sobre uma superfície é o integral na superfície da pressão vezes a normal à superfície:
Se a superfície for plana, então a normal é uniforme e pode sair do integral.
Sendo o ângulo entre a direcção horizontal e a tangente à superfície no ponto de cálculo da pressão, podemos escrever as componentes desta força como:
A componente vertical será dada por:
Onde Vsup designa o volume entre a superfície do corpo e a superfície livre.
O ponto de aplicação da força será tal que o momento da resultante seja igual ao momento da distribuição de pressão.
O Centro de Pressões está sempre abaixo do centro de gravidade.