Hydrostatik

Aus der im Kapitel 1 gegebenen Definition einer Flüssigkeit folgt, daß in einer ruhenden Flüssigkeit keine Schubspannungen auftreten. Die Kräfte, die von der umgebenden Flüssigkeit (oder von festen, die Flüssigkeit begrenzenden Wänden) auf die Oberfläche eines beliebig herausgegriffenen Flüssigkeitsvolumens (Fig. 4) ausgeübt werden, sind also an jeder Stelle normal zu dieser Oberfläche gerichtet. Damit können diese Kräfte nur Druck- oder Zugkräfte sein, je nachdem ob sie in das herausgegriffene Volumen hineinoder aus ihm herausgerichtet sind. Wie anschließend erläutert wird, sind in einer Flüssigkeit nur Druckkräfte möglich (Fig. 4). Die Druckkraft auf ein einzelnes Flächenelement der Oberfläche wächst mit der Größe dieses Flächenelementes. Daher führt man zweckmäßig die Druckkraft pro Flächeneinheit ein, die man kurz „Druck“ nennt. Der Druck ist im allgemeinen in verschiedenen Punkten der Oberfläche verschieden groß. Man definiert den Druck in einem Punkt P der Oberfläche als Grenzwert (ähnlich wie die Dichte, Kapitel 1): p(P) = lim (ΔF/ΔA). Hierbei ist ΔF die Druckkraft auf ΔA→0 das Flächenelement der Größe ΔA, das den Punkt P enthält und beim Grenzübergang auf diesen Punkt zusammenschrumpft.