Hipotesis kontinum

Fluida disusun oleh molekul-molekul yang bertabrakan satu sama lain. Namun demikian, asumsi kontinum menganggap fluida bersifat kontinu. Dengan kata lain, properti seperti densitas, tekanan, temperatur, dan kecepatan dianggap terdefinisi pada titik-titik yang sangat kecil yang mendefinisikan REV (‘’Reference Element of Volume’’) pada orde geometris jarak antara molekul-molekul yang berlawanan di fluida. Properti tiap titik diasumsikan berbeda dan dirata-ratakan dalam REV. Dengan cara ini, kenyataan bahwa fluida terdiri dari molekul diskrit diabaikan.
Hipotesis kontinum pada dasarnya hanyalah pendekatan. Sebagai akibatnya, asumsi hipotesis kontinum dapat memberikan hasil dengan tingkat akurasi yang tidak diinginkan. Namun demikian, bila kondisi benar, hipotesis kontinum menghasilkan hasil yang sangat akurat.
Masalah akurasi ini biasa dipecahkan menggunakan mekanika statistik. Untuk menentukan perlu menggunakan dinamika fluida konvensial atau mekanika statistik, angka Knudsen permasalahan harus dievaluasi. Angka Knudsen didefinisikan sebagai rasio dari rata-rata panjang jalur bebas molekular terhadap suatu skala panjang fisik representatif tertentu. Skala panjang ini dapat berupa radius suatu benda dalam suatu fluida. Secara sederhana, angka Knudsen adalah berapa kali panjang diameter suatu partikel akan bergerak sebelum menabrak partikel lain.
Salah satu contoh konsep kontinum adalah es yang mengambang di atas air. Hal ini diakibatkan oleh konsep massa jenis dan struktur yang berbeda antara air fase cair dan air fase padat. Dimana air berfase cair lebih rapat densitasnya jika dibandingkan dengan fase es. Dengan demikian es yang memiliki densitas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan air mengambang.
Partikel Fluida
Partikel Fluida dapat diasumsikan atau suatu kecil tak berhingga atau cukup kecil sehingga seluruh bagian elemen dapat ditinjau mempumyai karakter berupa kecepatan dan densitas yang sama. Dengan kata-kata lain, partikel fluida adalah suatu volume yang tak berhingga kecilnya sehingga semua molekulnya dapat ditinjau dengan karakteristik yang sama.
Mekanika fluida teoritik berdasarkan konsep massa partikel atau elemen terkecil yang dapat dibahas dalam mekanika fluida. Hal ini menyebabkan mekanika fluida mengabaikan sistem molekul fluida. Partikel fluida dapat dianggap sebagai suatu massa fluida yang jauh lebih kecil daripada volume fluida fisis dimensional ruang hidup tetapi jauh lebih besar jika dibendingkan dengan struktur molekul secara kimiawi. Fenomena ini menyebabkan mekanika fluida disebut sebagai ilmu makroskopik.
Dalam konsep makroskopis partikel fluida diasumsikan menjadi tiga bagian yaitu partikel homogeny, isotropic, dan kontinu. Partikel homogeny adalah partikel yang hanya terdiri dari satu jenis molekul yang membentuk suatu kumpulan partikel. Partikel isotropic yaitu partikel yang terdiri dari beberapa jenis molekul tetapi memiliki suhu atau temperature yang sama. Partikel kontinu adalah partikel yang memiliki suhu yang berbeda antar partikelnya tapi diasumsikan sebagai partikel yang memiliki suhu integral yang artinya suhu antara satu titik ke titik yangf lainnya memiliki suhu yang berubah secara stabil, baik suhunya meningkat atau menurun. Partikel kontinu inilah yang dipelajari dalam kuliah mekanika fluida.
Konsekuensi dari konsep yang dipakai dalam kuliah mekanika fluida adalah diabaikannya konsep gerak molekuler dan konsep gerak acak Brown. Penyebabnya tiada lain adalah kedua konsep tersebut memiliki dasar ilmu yang berorientasi pada elementer yang dipakainya, yaitu dalam tingkatan molekul.
Sifat lain partikel fluida yang sangat unik adalah setiap partikel fluida memiliki karakteristik yang berbeda-beda atau karakteristik individual yang sangat berpengaruh dalam ekspresi yang ditimbulkannya. Ekspresi tersebut dapat berupa densitas, suhu kecepatan gerak, viskositasnya, dan lain-lainnya. Persamaan yang biasa digunakan antara lain :
ρ = ρ(x,y,z) = ρ(ř,t)
ύ = ύ(x,y,z) = ύ(ř,t)
Hubungan Antara Konsep Kontinum dengan Definisi Partikel
Konsep kontinum menjelaskan tentang perubahan karakteristik fluida yang berubah secara kontinu di dalam ruang fluida. Sedangkan definisi partikel mengatakan bahwa massa terkecil fluida adalah partikel fluida. Hubungan keduanya adalah kontinu yang mencerminkan atau mewakili perubahan karakteristik fluida yang kontinu.
Dimensi, besaran, dan satuan
Analisis dimensi adalah alat konseptual yang sering diterapkan dalam fisika, kimia, dan teknik untuk memahami keadaan fisis yang melibatkan besaran fisis yang berbeda-beda. Analisis dimensi rutin digunakan dalam fisika dan teknik untuk memeriksa ketepatan penurunan persamaan. Misalnya, jika suatu besaran fisis memiliki satuan massa dibagi satuan volume namun persamaan hasil penurunan hanya memuat satuan massa, persamaan tersebut jelaslah tidak tepat. Hanya besaran-besaran berdimensi sama yang dapat saling ditambahkan, dikurangkan, atau disamakan. Jika besaran-besaran berbeda dimensi terdapat di dalam persamaan dan satu sama lain dibatasi tanda "+" atau "−" atau "=", persamaan tersebut tidaklah mungkin; persamaan tersebut harus dikoreksi terlebih dahulu sebelum digunakan. Jika besaran-besaran berdimensi sama maupun berbeda dikalikan atau dibagi, dimensi besaran-besaran tersebut juga terkalikan atau terbagi. Jika besaran berdimensi dipangkatkan, dimensi besaran tersebut juga dipangkatkan.
Dimensi besaran fisis diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa, panjang (mungkin dari istilah bahasa Inggris: length), dan waktu (mungkin dari istilah bahasa Inggris: time). Sebagaimana terdapat satuan turunan yang diturunkan dari satuan dasar, terdapat dimensi dasar primer besaran fisis dan dimensi sekunder besaran yang diturunkan dari dimensi dasar primer. Misalnya, dimensi besaran kecepatan adalah jarak/waktu (L/T) dan dimensi gaya adalah massa × jarak/waktu² atau ML/T2.
Satuan dan dimensi suatu variabel fisika adalah dua hal berbeda. Satuan besaran fisis didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu (contohnya, besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau mikrometer), namun dimensi besaran panjang hanya satu, yaitu L. Dua satuan yang berbeda dapat dikonversikan satu sama lain (contohnya: 1 m = 39,37 in; angka 39,37 ini disebut sebagai faktor konversi), sementara tidak ada faktor konversi antarlambang dimensi.