Les états physiques de la matière sont principalement le solide, le liquide et le gaz. Le solide est caractérisé par des particules arrangées de manière rigide, conférant à ce matériau sa rigidité et sa forme stable. Inversement, dans un liquide, les particules sont plus libres, permettant au fluide de prendre la forme du récipient tout en conservant un volume fixe. Le gaz, quant à lui, occupe tout l'espace disponible, les particules étant en mouvement rapide et se déplaçant librement, ce qui le rend compressible et expansible.

Pour décrire un fluide au repos, plusieurs grandeurs physiques sont prises en considération. La température reflète l'agitation thermique des molécules du fluide. La pression est la force par unité de surface qu'exerce le fluide sur les parois de son contenant. La masse volumique, quant à elle, est une mesure de la densité de matières dans le fluide. Ces grandeurs interagissent et influencent directement les propriétés du fluide, aussi bien dans son état statique que dans ses réactions aux variations externes.

Un fluide au repos exerce une force perpendiculaire à toutes les surfaces en contact avec lui. Cette force est directement proportionnelle à la pression du fluide et à la surface sur laquelle elle est appliquée, conformément à la relation : F = P × S. Où F est la force pressante en Newtons (N), P est la pression en Pascals (Pa), et S est la surface en mètres carrés (m²). La compréhension de cette relation est essentielle pour l'analyse de problèmes liés à la mécanique des fluides, tels que la conception de récipients sous pression et la prédiction des impacts sur des structures immergées.

La pression exercée par l’air ambiant (pression atmosphérique) diminue quand l’altitude augmente.

La pression exercée par l’eau sur les tympans d’un plongeur augmente avec la profondeur.

Entre deux points À et B d’un fluide, la différence de pression est donnée par l’expression P = p_fluidexgxh . Ici, P représente la pression à une profondeur h, p_fluide est la pression du fluide, ρ est la masse volumique du fluide, et g est l'accélération due à la gravité. Ce principe permet de prédire la pression à n'importe quel point dans un liquide et est crucial pour comprendre comment fonctionnent les systèmes hydrauliques et les baromètres.

Dans un gaz au repos, la pression dépend tant de la température que du volume occupé par le gaz, tel que décrit par la loi de Mariotte (ou loi de Boyle), qui stipule : PV = k, pour une température constante. Cela signifie que le produit de la pression et du volume d'un gaz reste constant si la température ne change pas. Cette relation montre comment un changement dans le volume d'un gaz enfermé sans variation de température fera varier sa pression, ce qui est fondamental dans la compréhension du comportement des gaz dans des conditions diverses.