Нестисливість: фундаментальна властивість рідин і твердих тіл

Нестисливість — це властивість рідини або твердого тіла, при якій щільність матеріалу залишається постійною при зміні тиску. Іншими словами, матеріал не стискається і не розширюється значно під впливом змін тиску. Ця властивість, як правило, пов’язана з рідинами та газами, але деякі тверді речовини також можуть виявляти нестисливість за певних умов.

Нестисливість є важливою властивістю в багатьох інженерних і наукових застосуваннях, оскільки вона дозволяє точно прогнозувати поведінку рідини та проектувати системи, які покладаються на на потік рідини. Наприклад, нестисливі рідини використовуються в гідравлічних системах, таких як ті, що містяться в автомобільних гальмах і системах рульового керування з підсилювачем, а також у медичних пристроях, таких як насоси крові та шлуночкові допоміжні пристрої.

Нестисливість визначається математично як матеріал, який не змінює свій об’єм. при зміні тиску. Це можна виразити за допомогою наступного рівняння:

ΔV = 0

де ΔV – це зміна об’єму, а P – тиск. Коли тиск на нестисливий матеріал змінюється, матеріал не буде значно розширюватися або стискатися, тому зміна об’єму дорівнює нулю.

Нестисливість є фундаментальною властивістю багатьох матеріалів, але це не завжди ідеальна властивість. Деякі матеріали, такі як гази, дуже стискаються і можуть зазнавати значних змін в об’ємі під впливом змін тиску. Інші матеріали, такі як тверді тіла, можуть демонструвати певний ступінь стисливості за певних умов, таких як високі швидкості деформації або високі температури. Однак для багатьох практичних цілей нестисливість є корисним наближенням, яке дозволяє точно передбачити поведінку рідини та проектувати системи, які покладаються на потік рідини.