อุทกสถิตศาสตร์เป็นสาขาหนึ่งของกลศาสตร์ของไหลที่ศึกษาของไหลที่อยู่ในสภาวะสมดุลอุทกสถิต^{[ 1 ]}และ " ความดันในของไหลหรือความดันที่ของไหลกระทำต่อวัตถุที่จมอยู่ในของเหลว" ^{[ 2 ]}บางครั้งคำว่า "อุทกสถิตศาสตร์" ถูกใช้เพื่ออ้างถึงน้ำและของเหลวอื่นๆ โดยเฉพาะ แต่บ่อยครั้งที่รวมถึงทั้งก๊าซและของเหลว ไม่ว่าจะเป็นของไหลที่อัดได้หรือไม่อัดได้ก็ตาม ครอบคลุมถึงการศึกษาเงื่อนไขที่ของไหลอยู่ในสภาวะหยุดนิ่งและสมดุลอย่างมั่นคงซึ่งตรงข้ามกับพลศาสตร์ของไหลซึ่งเป็นการศึกษาของไหลที่กำลังเคลื่อนที่

อุทกสถิตศาสตร์เป็นพื้นฐานสำคัญของอุทกศาสตร์ซึ่งเป็นวิศวกรรมเกี่ยวกับอุปกรณ์สำหรับการจัดเก็บ ขนส่ง และการใช้ของเหลว นอกจากนี้ยังมีความเกี่ยวข้องกับธรณีฟิสิกส์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ (ตัวอย่างเช่น ในการทำความเข้าใจธรณีแปรสัณฐานและความผิดปกติของสนามโน้มถ่วงของโลก ) อุตุนิยมวิทยาการแพทย์ (ในบริบทของความดันโลหิต ) และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย

อุทกสถิตศาสตร์นำเสนอคำอธิบายทางกายภาพสำหรับปรากฏการณ์ต่างๆ ในชีวิตประจำวันมากมาย เช่น เหตุใดความดันบรรยากาศจึงเปลี่ยนแปลงตามระดับความสูงเหตุใดไม้และน้ำมันจึงลอยอยู่บนน้ำ และเหตุใดผิวน้ำนิ่งจึงเรียบ เสมอ ตาม ความ โค้ง ของโลก

หลักการบางประการของอุทกสถิตเป็นที่รู้จักกันในเชิงประจักษ์และ โดยสัญชาตญาณมาตั้งแต่สมัยโบราณ โดยผู้สร้างเรืออ่างเก็บน้ำ ท่อส่งน้ำและน้ำพุอาร์คิมิดีสได้ รับการยกย่องว่าเป็นผู้ค้นพบหลักการของอาร์คิมิดีสซึ่งเชื่อมโยง แรง ลอยตัวบนวัตถุที่จมอยู่ในของเหลวกับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่โดยวัตถุนั้นวิศวกรชาวโรมันวิทรูเวียส ได้เตือนผู้อ่านเกี่ยวกับท่อตะกั่ว ที่อาจแตกภายใต้แรงดันอุทกสถิต ^{[ 3 ]}

แนวคิดเรื่องความดันและการส่งผ่านความดันในของเหลวได้รับการคิดค้นโดยนักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวฝรั่งเศสบลาส์ ปาสคาลในปี ค.ศ. 1647

"ถ้วยน้ำยุติธรรม" หรือถ้วยพีทาโกเรียนซึ่งมีอายุราวศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช เป็นเทคโนโลยีทางไฮดรอลิกที่เชื่อกันว่านักคณิตศาสตร์และนักเรขาคณิตชาวกรีกอย่างพีทาโกรัส เป็นผู้ประดิษฐ์ ขึ้น โดยใช้เป็นเครื่องมือในการเรียนการสอน

ถ้วยนี้ประกอบด้วยเส้นที่แกะสลักไว้ด้านในถ้วย และท่อแนวตั้งขนาดเล็กตรงกลางถ้วยที่เชื่อมไปยังก้นถ้วย ความสูงของท่อนี้เท่ากับความสูงของเส้นที่แกะสลักไว้ด้านในถ้วย สามารถเติมของเหลวลงในถ้วยได้ถึงเส้นที่แกะสลักไว้โดยที่ไม่มีของเหลวไหลเข้าไปในท่อตรงกลางถ้วย อย่างไรก็ตาม เมื่อปริมาณของเหลวเกินเส้นที่แกะสลักไว้ ของเหลวจะล้นเข้าไปในท่อตรงกลางถ้วย และเนื่องจากแรงต้านที่โมเลกุลกระทำต่อกัน ถ้วยก็จะว่างเปล่า

น้ำพุของเฮรอนเป็นสิ่งประดิษฐ์ของเฮรอนแห่งอเล็กซานเดรียซึ่งประกอบด้วยลำน้ำที่พุ่งออกมาจากอ่างเก็บน้ำ น้ำพุถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่ความสูงของลำน้ำสูงกว่าความสูงของของเหลวในอ่างเก็บน้ำ ซึ่งเห็นได้ชัดว่าขัดกับหลักการของความดันอุทกสถิต อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยช่องเปิดและภาชนะสองใบวางซ้อนกัน ภาชนะตรงกลางซึ่งปิดผนึกไว้จะบรรจุของเหลว และมีท่อขนาดเล็ก (ท่อสำหรับถ่ายโอนของเหลวระหว่างภาชนะ) เชื่อมต่อภาชนะต่างๆ อากาศที่ถูกกักอยู่ภายในภาชนะจะทำให้เกิดลำน้ำพุ่งออกมาจากหัวฉีด ทำให้ของเหลวในอ่างเก็บน้ำตรงกลางหมดลง

ปาสคาลมีส่วนสำคัญในการพัฒนาทั้งด้านอุทกสถิตและอุทกพลศาสตร์กฎของปาสคาลเป็นหลักการพื้นฐานของกลศาสตร์ของไหลที่ระบุว่า ความดันใดๆ ที่กระทำต่อพื้นผิวของของไหลจะถูกส่งผ่านอย่างสม่ำเสมอไปทั่วทั้งของไหลในทุกทิศทาง โดยที่การเปลี่ยนแปลงเริ่มต้นของความดันจะไม่เปลี่ยนแปลง

ของเหลวสามารถมีพื้นผิวอิสระที่สัมผัสกับก๊าซหรือสุญญากาศได้โดยทั่วไป การที่พื้นผิวอิสระไม่สามารถทนต่อแรงเฉือนได้จะปรับตัวเข้าสู่สมดุลอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ในระดับความยาวขนาดเล็ก จะมีแรงสมดุลที่สำคัญจาก แรง ตึง ผิว

เมื่อของเหลวถูกจำกัดอยู่ในภาชนะที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับขนาดความยาวที่เกี่ยวข้อง ผลกระทบ จากแรงตึงผิวจะมีความสำคัญ ทำให้เกิดเมนิสคัสขึ้นผ่านการทำงานของแรงดึงผิวของเหลว การทำงานของแรงดึงผิวของเหลวนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อระบบชีวภาพ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของกลไกขับเคลื่อนหลักสองอย่างของการไหลของน้ำในท่อ ลำเลียงน้ำ ของพืช นั่น คือแรงดึงจากการคายน้ำ

หากไม่มีแรงตึงผิวหยดน้ำก็จะไม่สามารถก่อตัวได้ ขนาดและความเสถียรของหยดน้ำขึ้นอยู่กับแรงตึงผิว แรงตึงผิวของหยดน้ำแปรผันตรงกับคุณสมบัติการยึดเกาะของของเหลว

• ภาชนะเชื่อมต่อกัน  – ชุดของภาชนะที่เชื่อมต่อกันภายในซึ่งบรรจุของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกัน
• D-DIA  – อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการทดลองการเสียรูปภายใต้ความดันสูงและอุณหภูมิสูง
• ความดันไฮโดรสแตติก  – ปริมาณทางกายภาพ
• การทดสอบด้วยแรงดันน้ำ  – การทดสอบภาชนะรับแรงดันแบบไม่ทำลาย
• การทดสอบแรงเฉือนแบบไตรแกน  – การทดสอบความเค้นด้วยระดับความเค้นที่แตกต่างกันในแต่ละทิศทางตั้งฉาก

• Batchelor, George K. (1967). บทนำสู่พลศาสตร์ของไหล . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 0-521-66396-2.
• ฟัลโควิช, เกรกอรี (2011). กลศาสตร์ของไหล (หลักสูตรย่อสำหรับนักฟิสิกส์) . สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์. ISBN 978-1-107-00575-4.
• Kundu, Pijush K.; Cohen, Ira M. (2008). กลศาสตร์ของไหล (ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 4). สำนักพิมพ์ Academic Press. ISBN 978-0-12-373735-9.
• Currie, IG (1974). กลศาสตร์พื้นฐานของของไหล . McGraw-Hill. ISBN 0-07-015000-1.
• Massey, B.; Ward-Smith, J. (2005). กลศาสตร์ของไหล (ฉบับที่ 8). Taylor & Francis. ISBN 978-0-415-36206-1.
• ไวท์, แฟรงค์ เอ็ม. (2003). กลศาสตร์ของไหล . แมคกรอว์-ฮิลล์. ISBN 0-07-240217-2.

ค้นหาคำว่า "อุทกสถิตศาสตร์"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

• การไหลของน้ำแห้ง - การบรรยายวิชาฟิสิกส์ของเฟย์นแมน