En mecánica de fluidos , la densidad de fuerza es el gradiente negativo de presión . Tiene las dimensiones físicas de fuerza por unidad de volumen . La densidad de fuerza es un campo vectorial que representa la densidad de flujo de la fuerza hidrostática dentro de la masa de un fluido . La densidad de fuerza está representada por el símbolo f , [1] y dada por la siguiente ecuación, donde p es la presión :
La fuerza neta sobre un elemento de volumen diferencial dV del fluido es:
La densidad de fuerza actúa de diferentes maneras debido a las condiciones de contorno. Existen condiciones de contorno de palo-deslizamiento y condiciones de contorno de palo que afectan la densidad de fuerza.
En una esfera colocada en un campo de flujo arbitrario no estacionario de fluido viscoso e incompresible para condiciones de contorno de palo donde los cálculos de densidad de fuerza conducen a mostrar la generalización del teorema de Faxen para forzar momentos multipolares de orden arbitrario.
En una esfera que se mueve en un fluido incompresible en un flujo no estacionario con condición de frontera mixta stick-slip donde la fuerza de densidad muestra una expresión del tipo Faxén para la fuerza total, pero el par total y el momento fuerza-dipolo simétrico. [2]
La densidad de fuerza en un punto de un fluido, dividida por la densidad , es la aceleración del fluido en ese punto.
La densidad de fuerza f se define como la fuerza por unidad de volumen, de modo que la fuerza neta se puede calcular mediante:
La densidad de fuerza en un campo electromagnético viene dada en CGS por:
donde es la densidad de carga, E es el campo eléctrico, J es la densidad de corriente, c es la velocidad de la luz y B es el campo magnético. [3]
