En mecánica de fluidos , la fuerza del gradiente de presión es la fuerza que resulta cuando hay una diferencia de presión a lo largo de una superficie. En general, una presión es una fuerza por unidad de área a lo largo de una superficie. Una diferencia de presión a lo largo de una superficie implica entonces una diferencia de fuerza, que puede resultar en una aceleración según la segunda ley de movimiento de Newton , si no hay una fuerza adicional para equilibrarla. La fuerza resultante siempre se dirige desde la región de mayor presión a la región de menor presión. Cuando un fluido está en un estado de equilibrio (es decir, no hay fuerzas netas ni aceleración), se dice que el sistema está en equilibrio hidrostático . En el caso de las atmósferas , la fuerza del gradiente de presión se equilibra con la fuerza gravitacional , manteniendo el equilibrio hidrostático. En la atmósfera de la Tierra , por ejemplo, la presión del aire disminuye a altitudes por encima de la superficie de la Tierra, lo que proporciona una fuerza de gradiente de presión que contrarresta la fuerza de la gravedad en la atmósfera.
El efecto Magnus es un fenómeno observable que se asocia comúnmente con un objeto giratorio que se mueve a través de un fluido . La trayectoria del objeto giratorio se desvía de una manera que no ocurre cuando el objeto no está girando. La desviación se puede explicar por la diferencia de presión del fluido en lados opuestos del objeto giratorio. El efecto Magnus depende de la velocidad de rotación.
Consideremos una parcela cúbica de fluido con una densidad , una altura , y un área de superficie . La masa de la parcela se puede expresar como, . Usando la segunda ley de Newton, , podemos examinar una diferencia de presión (que se supone que solo está en la dirección -) para encontrar la fuerza resultante, .
La aceleración resultante del gradiente de presión es entonces,
Los efectos del gradiente de presión se expresan habitualmente de esta manera, en términos de aceleración, en lugar de en términos de fuerza. Podemos expresar la aceleración de forma más precisa, para una presión general , como:
La dirección de la fuerza resultante (aceleración) es entonces opuesta al aumento más rápido de la presión.
