L’idrostatica è la branca fondamentale della meccanica dei fluidi che analizza i fluidi (principalmente liquidi incompressibili come l’acqua) in condizioni di perfetta quiete, ovvero in assenza di moti relativi tra le particelle fluide, e le azioni meccaniche che essi esercitano sulle superfici solide con cui sono a contatto.
Poiché in condizioni statiche gli sforzi tangenziali di viscosità sono nulli, l’unica tensione ammissibile è uno sforzo normale di compressione: la pressione idrostatica .
Il pilastro dell’idrostatica nel campo gravitazionale terrestre è la Legge di Stevino, che quantifica l’aumento lineare della pressione in funzione dell’affondamento rispetto al pelo libero del liquido:
dove è la pressione atmosferica agente sulla superficie, è la densità del fluido e l’accelerazione di gravità (il prodotto costituisce il peso specifico del liquido).
Dall’idrostatica derivano due celebri principi ingegneristici:
- Il Principio di Pascal: una variazione di pressione applicata a un fluido confinato si trasmette inalterata in ogni punto del fluido e sulle pareti del contenitore, principio alla base dell’oleodinamica e del torchio idraulico.
- Il Principio di Archimede: un corpo immerso in un fluido in quiete subisce una spinta verticale dal basso verso l’alto pari al peso del volume di fluido spostato dal corpo stesso. Questo fenomeno, causato dalla differenza di pressione idrostatica tra la faccia inferiore (più profonda e quindi a pressione maggiore) e quella superiore del corpo, regola il galleggiamento delle navi e dei sommergibili.