Równowaga hydrostatyczna (równowaga dynamiczna) - stan równowagi
materii
, kiedy
siła grawitacji
jest zrównoważona przez
siłę gradientu ciśnienia
działającą w odwrotnym kierunku.
Rozważmy pewną niewielką objętość V w której
gęstość
materii jest w przybliżeniu stała i wynosi ρ. Jeśli z określa odległość od środka układu grawitacyjnego zaś g jest przyspieszeniem grawitacyjnym (odpowiednikiem
przyspieszenia ziemskiego
), to warunkiem równowagi hydrostatycznej jest równość:
gdzie lewa strona równania jest siłą grawitacji działającą na tę objętość, zaś prawa – siłą gradientu ciśnień (zakładamy, że zmienia się ono jedynie wzdłuż osi z). Dzieląc obydwie strony przez objętość, otrzymujemy niezależny od niej warunek:
Astrofizyka
Równowaga hydrostatyczna jest ważnym pojęciem w
astrofizyce
- w każdej warstwie gwiazdy musi panować równowaga hydrostatyczna, przez co gwiazda ani nie
imploduje
, ani nie
eksploduje
.
Izotropiczne
pole grawitacyjne
gwiazdy powoduje, że przybiera ona kształt kuli.
Planetologia
Osiągnięcie wewnętrznej równowagi hydrostatycznej jest jednym z wymagań obecnie przyjętej
definicji planety
- aby dany obiekt mógł zostać sklasyfikowany jako planeta, musi on mieć wystarczającą
masę
, aby jego własna siła grawitacyjna pozwoliła na uzyskanie równowagi hydrostatycznej. W praktyce oznacza to, że dane ciało musi przybrać postać zbliżoną do kuli lub w przypadku niektórych ciał, na które działają zewnętrzne
siły pływowe
, czy szybko wirujących -
elipsoidy
.