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静水力学は、流体力学の一分野で、静水力平衡状態にある流体[ 1 ]と、「流体内の圧力、または流体が浸漬された物体に及ぼす圧力」 [ 2 ]を研究する分野です。 「静水力学」という言葉は、水やその他の液体を特に指す場合もありますが、圧縮性か非圧縮性かを問わず、気体と液体の両方を含む場合が多いです。静水力学は、流体が安定した平衡状態で静止している状態を研究する分野です。流体力学は、流体の運動を研究する分野であり、静水力学とは対照的です。
静水力学は、流体の貯蔵、輸送、利用のための機器を設計する水力学の基礎となる分野です。また、地球物理学や天体物理学（例えば、プレートテクトニクスや地球の重力場の異常を理解する際）、気象学、医学（血圧の文脈において）、その他多くの分野にも関連しています。
静水力学は、高度によって気圧が変化する理由、木材や油が水に浮く理由、地球の曲率によって静止した水面が常に水平になる理由など、日常生活における多くの現象に対する物理的な説明を提供する。
静水力学の原理の一部は、古代から船、貯水槽、水道橋、噴水などの建造者によって経験的かつ直感的に知られていました。 アルキメデスは、流体中に沈められた物体にかかる浮力と、その物体によって押し除けられた流体の重量との関係を示すアルキメデスの原理を発見したとされています。ローマの技術者ウィトルウィウスは、鉛管が静水圧で破裂することについて読者に警告しました。 [ 3 ]
圧力の概念と、それが流体によって伝達される仕組みは、フランスの数学者であり哲学者でもあるブレーズ・パスカルによって1647年に定式化された。
紀元前6世紀頃に遡る「公正な杯」またはピタゴラスの杯は、ギリシャの数学者であり幾何学者であるピタゴラスの発明とされる水力技術であり、学習ツールとして使用されていた。
このカップは、カップの内側に刻まれた線と、カップの中央にある底まで伸びる小さな垂直のパイプで構成されています。このパイプの高さは、カップの内側に刻まれた線の高さと同じです。カップは、中央のパイプに液体が流れ込むことなく、この線まで液体を満たすことができます。しかし、液体の量がこの線を超えると、液体はカップの中央のパイプに溢れ出します。分子同士の抵抗力により、カップは空になります。
ヘロンの噴水は、アレクサンドリアのヘロンが発明した装置で、液体の貯水槽から液体の噴流が供給される仕組みになっています。この噴水は、噴流の高さが貯水槽内の液体の高さを超えるように設計されており、静水圧の原理に反しているように見えます。装置は、開口部と上下に配置された2つの容器から構成されていました。密閉された中間容器には液体が満たされ、複数のカニューレ（容器間で液体を移送するための細い管）が各容器を接続していました。容器内部に閉じ込められた空気がノズルから水の噴流を誘発し、中間貯水槽の水をすべて排出します。
パスカルは静水力学と流体力学の両方の発展に貢献した。パスカルの法則は流体力学の基本原理であり、流体の表面に加えられた圧力は、流体全体にあらゆる方向に均一に伝達され、初期の圧力変化は変化しないというものである。
液体は、気体や真空と接する自由表面を持つことができる。一般に、せん断応力に耐える能力がないため、自由表面は急速に平衡状態に調整される。しかし、微小な長さスケールでは、表面張力による重要な平衡力が働く。
液体が、関連する長さスケールに比べて寸法が小さい容器内に閉じ込められると、表面張力の影響が重要になり、毛細管現象によってメニスカスが形成されます。この毛細管現象は、植物の木部における水の流れの2つの駆動メカニズムの1つである蒸散牽引の一部であるため、生物系にとって重大な影響を及ぼします。
表面張力がなければ、液滴は形成されない。液滴の大きさや安定性は表面張力によって決まる。液滴の表面張力は、流体の凝集力に正比例する。