自然科學/液壓和氣壓
流體[編輯]
有這樣一類物體：它們沒有固定的形狀、可以隨意流動。這樣的物體有很多，比如水、汽油、空氣。大部分時間，它們的形狀取決於盛裝它們的容器的形狀。以上是我們直觀的對「流體」的理解。
實際上，流體為什麼可以流動，到目前為止，以本書介紹過的知識，尚且無法解釋，但是我們可以通過回想一下粉末狀的固體的特性，來直觀感受一下。粉末狀的固體，有一些類似於流體的性質。比如，當你傾斜裝麵粉的玻璃罐到一定的程度的時候，麵粉就會坍塌出另一個形狀。麵粉的「流動」可以看做一顆顆麵粉小顆粒的運動，當這些顆粒足夠小而多的時候，我們很難研究他們當中單個的運動，因此只有視為整體來研究。實際上，流體也是這樣，我們之後會講到，物體或者物質，是由組成他們的微粒組成，比如，水，是由水分子組成的。
流體的流動，是因為受到了應力。科學地講，流體是受到剪應力（應力方向與受力面垂直的應力）能夠發生連續形變的物體。主要到，這個形變需要是連續的，意思是，物體的形變更應力是同步的。因此，麵粉那樣的突然坍塌不能讓它被歸類為流體。
密度[編輯]
為什麼有些物體，比如酒精，一大瓶也沒多重，而銅塊一小塊就非常重？當我們概念更明確後，我們就會知道，那是因為構成物體的物質，本身具有一種屬性，叫做密度。一個物體（或一種物質）的密度雖然不是一成不變的，因為它會受到氣壓、溫度等其他因素的影響，但在相同的其他條件下，這個物理量是不變的，因此被認為是物質的本質屬性。
物質，是描述物體單位體積包含物質的多少的單位。我們前邊給了質量一個模糊的解釋，現在我們借用這個解釋來解釋密度。由於我們無法統一慣性質量和引力質量，但這兩個量在目前看來沒有任何區別，因此在不需要嚴格區分的情形下，我們認為質量已經統一。物體的密度
理想流體[編輯]
你應該能想象得到，受到高壓時雖然體積變化不明顯，但是流體確實能被壓縮！這個顯現對於液體（例如水）來說可能不是那麼明顯，但是對於氣體（例如煤氣）來說，會非常明顯——小小一個鋼瓶能儲存大量的煤氣。實際上，現實中的流體在重力環境下，底部流體由於受到更多的壓強（來自於上方流體重力產生的壓強），密度會比頂部高一些。同時，有時候流體的形變並不是那麼迅速，例如食用油在桌面上會比水更加緩慢地攤開，同樣即使是水，也不能完全攤開，這是因為流體本身具有一定的黏性。 為了更加方便地研究流體，我們假想一種流體，不具備上述特徵——不能被隨意壓縮也不具有黏性，我們將這樣的流體看做理想流體。在實際研究中，根據研究情景，大部分黏度（描述黏性大小的物理量）不高的液體都可以視為理想流體。
流體壓強[編輯]
流體內部的同一位置，各個方向上的壓強相等。
我們直接在這裡說出結論，是因為這個結論的推導過於複雜，需要用到一系列的高等數學知識。現在我們從邏輯的角度對其中一些問題做出簡單的解釋，但這並不是嚴密的，也不能退導出上述結論。實際上，這個結論只對牛頓流體（你大可不必研究它們是什麼樣的流體，因為理想流體一定是牛頓流體）成立。
首先我們可以知曉，流體某一位置，肯定是會受到來自於側面的壓力的。因為我們講過，流體具有流動性，不能像固體一樣，僅僅受到來自於下方的支持力。流體若是不受到側面的壓力，就會流動，這就是為什麼水不能憑空形成水柱的原因。除此之外，由於流體內任何一處都是靜止的，根據牛頓第三定律，它在該處受到的合外力為，也就是說至少相反方向上的力（或應力）大小是相等的。這只是結論中一些細節性問題的說明，仍然不能說明整個結論。
液體壓強[編輯]
由於液體對下方的壓力來自於重力，因此，下方受到的壓強可以由重力加速度，液體深度，液體密度計算出，首先我們假設一個下方面積為的受力面受到的壓力大小為
氣體壓強[編輯]
氣體與固體不同的地方在於，其他可以擴散。無論氣體多少，氣體在不考慮萬有引力的情況下，總是會充滿整個容器，因此氣體壓強的計算方式同液體完全不同。對於氣體，我們之後將會有理想氣體的概念，不過現在位置你暫時不用考慮。因為在這裡，我們不會提出任何氣體壓強的計算方法，僅對大氣壓強做一定的說明。
大氣壓強[編輯]
由於行星的引力，大量的氣體聚集於行星表面，我們將這些氣體構成的環境稱為大氣。對於地球來說，大氣主要集中在離海平面100km以內的區域，這些氣體產生的壓強稱為大氣壓強。影響地球大氣壓的因素很多，但在20°C的海平面上，基本上為101.325KPa左右，這個大氣壓被定義為標準大氣壓。
大氣壓強總體來說，是隨着海拔升高、溫度升高、風速升高而降低的。