Équilibre hydrostatique

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En physique on appelle équilibre hydrostatique l'état atteint par un système lorsque les forces de gravitation sont contrebalancées par un gradient de pression de direction opposée. On l'utilise dans différents domaines : météorologie, océanographie physique, astrophysique, etc.

[] Météorologie et océanographie

Pour connaître la variation de pression avec l'altitude dans l'atmosphère ou la profondeur dans l'océan, on prend généralement comme hypothèse l'équilibre hydrostatique, soit que la variation de pression (P) avec la hauteur/profondeur (Z) est proportionnelle à la gravité (g) et à la densité du fluide:

$\part P / \part z = - \rho g$

Ceci n'est pas le cas dans les mouvements rapides de convection, comme dans les orages, mais se vérifie assez bien dans les mouvements plus lents et à grande échelle: l'échelle synoptique.

[] Astrophysique

Cette notion est particulièrement utile en astrophysique pour classer les objets célestes. Ainsi les étoiles situées sur la séquence principale du diagramme de Hertzsprung-Russell sont en état d'équilibre hydrostatique, stables en taille et en température. Ceci est permis par les réactions de fusion nucléaire survenant au c?ur de l'astre et dont la pression radiative, de direction opposée aux forces gravitationnelles, contrebalance ces dernières.

Le concept d'équilibre hydrostatique permet également de déterminer si un objet céleste est une planète, une planète naine ou un élément plus petit d'un système solaire (comète, astéroïde, etc.). D'après les nouvelles définitions édictées en 2006 par l'Union astronomique internationale, les planètes et les planètes naines sont des objets ayant une gravité suffisante pour maintenir leur propre rigidité et tolérer un équilibre hydrostatique, dans une forme approximativement sphérique^[1].