बल घनत्व

Force density
सामान्य प्रतीक	$\mathbf {f}$
Si   इकाई	N·m−3
SI आधार इकाइयाँ में	kg·m−2·s−2
आयाम

द्रव यांत्रिकी में, बल घनत्व दबाव का ऋणात्मक प्रवणता है। इसमें प्रति इकाई आयतन बल का भौतिक आयाम है। बल घनत्व एक सदिश क्षेत्र है जो द्रव के थोक के भीतर हीड्रास्टाटिक बल के प्रवाह घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है। बल घनत्व को प्रतीक f द्वारा दर्शाया गया है, और निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया गया है, जहाँ p दाब है:

$\mathbf {f} =-\nabla p$.

द्रव के विभेदक आयतन तत्व dV पर कुल बल है:

$d\mathbf {F} =\mathbf {f} dV$

बल घनत्व विभिन्न तरीकों से कार्य करता है जो सीमा स्थितियों के कारण होता है। स्टिक-स्लिप बाउंड्री कंडीशन और स्टिक बाउंड्री कंडीशन हैं जो बल घनत्व को प्रभावित करती हैं।

स्टिक सीमा स्थितियों के लिए चिपचिपे असंपीड्य तरल पदार्थ के एक अनियंत्रित गैर-स्थिर प्रवाह क्षेत्र में रखे गए क्षेत्र में जहां बल घनत्व की गणना फैक्सन के नियम के सामान्यीकरण को दर्शाती है।

मिश्रित स्टिक-स्लिप सीमा स्थिति के साथ एक गैर-स्थिर प्रवाह में एक असम्पीडित द्रव में गतिमान एक क्षेत्र में जहां घनत्व का बल कुल बल के लिए फैक्सन प्रकार की अभिव्यक्ति दिखाता है, लेकिन कुल टोक़ और सममित बल-द्विध्रुवीय क्षण। किसी तरल पदार्थ में किसी बिंदु पर बल घनत्व, घनत्व से विभाजित, उस बिंदु पर द्रव का त्वरण होता है।

बल घनत्व f को प्रति इकाई आयतन बल के रूप में परिभाषित किया गया है, ताकि शुद्ध बल की गणना निम्न द्वारा की जा सके:

$\mathbf {F} =\int f(\mathbf {r} )d^{3}\mathbf {r}$.

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में बल घनत्व सीजीएस द्वारा दिया जाता है:

$\mathbf {f} =\rho \mathbf {E} +{\frac {\mathbf {J} }{c}}\times \mathbf {B}$,

कहाँ $\rho$ चार्ज घनत्व है, ई विद्युत क्षेत्र है, जे वर्तमान घनत्व है, सी प्रकाश की गति है, और बी चुंबकीय क्षेत्र है।

यह भी देखें

• दबाव का एक माप
• ग्रेडियेंट