يعرّف المائع على أنّه كلّ مادّةٍ تنساب إذا ما أثّر عليها تأثير خارجي، وتأخذ شكل أي إناءٍ توضع فيه، وفي الفيزياء يوجد ما يعرّف بالمائع المثالي، وهو مائع غير واقعي ولا موجود في الطبيعة لكنّه اعتُمد عند علماء الفيزياء لتسهيل دراسة الموائع وتسهيل العمليّات الحسابيّة مع إجراء بعض التغيرات فيما يخص المائع غير المثالي، ويتميز المائع المثالي بأنه مادة غير قابلةٍ للانضغاط، وغير دوامة، ولكن جريانه يكون منتظماً، ويتميّز أيضاً بأنّه منعدم اللزوجة أو بمعنىً آخر لا يوجد بين جزيئاته أي قوى احتكاك.
توصّل الفيزيائيون إلى نوعين من الموائع، هما الموائع غير القابلة للانضغاط، والموائع القابلة للانضغاط؛ والموائع القابلة للانضغاط تقسّم إلى نوعين: هما الموائع الساكنة والموائع المتحرّكة، وهنا سنتكلم عن كلّ ما يخصّ الموائع المتحرّكة، حيث سنبدأ من معادلة الاستمرارية التي هي مدخل الموائع المتحركة، ثمّ ننتقل إلى قانون برنولي لحساب ضغط الموائع المتحركة، مع ذكر بعض الأمثلة التوضيحيّة.
تنصّ معادلة الاستمراريّة على أنّ المائع الذي يمرّ خلال مقطعٍ أسطواني الشكل في فترةٍ زمنيّةٍ تسمّى (التغيّر في الزمن)، يخرج منه بنفس الكميّة التي دخل بها، وبالتالي فإنه لأي مائعٍ مثاليٍ يكون هناك معدل للتدفق، وهو حجم المائع الذي يتدفق خلال مقطعٍ معينٍ في وحدة الزمن، ويمكن التوصل إلى قانون معدل التدفق كما يلي:
مثال توضيحي:
إذا كان الماء ينساب بانتظامٍ في أنبوبٍ أفقيٍ غير منتظم المقطع، وكانت م1=24 سم²، وم2=8 سم²، وع1= 12م/ث، فما هي سرعة جريان الماء في الطرف الثاني للأنبوب، وما هو معدّل التدفق له. الحل:
تقول معادلة برنولي بأنّ مجموع كلٍ من الضغط والطاقة الحركية لوحدة الحجوم وطاقة الوضع لوحدة الحجوم هو مقدار ثابت في أي نقطةٍ من نقاط جريان المائع، ورياضياً:
أمثلة توضيحية:
من معادلة برنولي: