В механике жидкости сила градиента давления — это сила , которая возникает, когда существует разница в давлении на поверхности. В общем случае давление — это сила на единицу площади на поверхности. Разница в давлении на поверхности тогда подразумевает разницу в силе, которая может привести к ускорению в соответствии со вторым законом движения Ньютона , если нет дополнительной силы, чтобы уравновесить ее. Результирующая сила всегда направлена из области более высокого давления в область более низкого давления. Когда жидкость находится в состоянии равновесия (т. е. нет чистых сил и нет ускорения), система называется находящейся в гидростатическом равновесии . В случае атмосфер сила градиента давления уравновешивается силой тяготения , поддерживая гидростатическое равновесие. Например, в атмосфере Земли давление воздуха уменьшается на высотах над поверхностью Земли, тем самым обеспечивая силу градиента давления, которая противодействует силе тяготения на атмосферу.
Эффект Магнуса — это наблюдаемое явление , которое обычно связывают с вращающимся объектом, движущимся через жидкость . Траектория вращающегося объекта отклоняется таким образом, который отсутствует, когда объект не вращается. Отклонение можно объяснить разницей в давлении жидкости по разные стороны вращающегося объекта. Эффект Магнуса зависит от скорости вращения.
Рассмотрим кубический пакет жидкости с плотностью , высотой и площадью поверхности . Массу пакета можно выразить как, . Используя второй закон Ньютона, , мы можем затем исследовать разницу давлений (предполагаемую только в -направлении), чтобы найти результирующую силу, .
Ускорение, возникающее в результате градиента давления, тогда равно:
Эффекты градиента давления обычно выражаются таким образом, в терминах ускорения, а не в терминах силы. Мы можем выразить ускорение более точно, для общего давления, как,
Направление результирующей силы (ускорения) при этом противоположно направлению наиболее быстрого увеличения давления.
