Evolução da mecânica dos fluidos

Evolução da mecânica dos fluidos

Conforme as cidades foram crescendo, um problema de engenharia surgiu, a distribuição de água para consumo doméstico. Apesar da época as civilizações antigas possuíam conhecimentos para solucionar esses problemas de mecânica dos fluidos.

A primeira tentativa científica para a solução de problemas de fluidos só foi possível, quando Arquimedes (285-212 A.C.) deparou-se com um problema proposto pelo Rei Hierão. No qual estava duvidoso sobre a qualidade de sua coroa, se era de ouro maciço ou não Para resolver este problema, Arquimedes formulou um Princípio chamado de empuxo.  De forma geral, os líquidos exercem uma força chamada Empuxo nos corpo mergulhado em um determinado líquido. Assim Arquimedes enunciou, então, o seguinte princípio: “Todo corpo imerso em um fluido, está sujeito à ação de uma força vertical de baixo para cima (empuxo), cujo módulo é igual ao peso da quantidade de fluido deslocada”. Com isso os romanos construíram amplos sistemas de aquedutos.

De forma geral, desde a civilização romana até o século treze houve desenvolvimento de projetos de sistemas hidráulicos, como, canais de distribuição de água, além de projetos de barcos e navios.

Leonardo Da Vinci (1452-1519) fez mais do que apenas pintar a linda Mona, ele também estudou fenômenos de transporte de fluidos, deduziu a equação de conservação de massa para escoamento permanente e unidimensional. Leonardo foi um grande observador e experimentalista e suas anotações contêm descrições precisas de ondas, jatos, ressaltos hidráulicos, formação de turbilhões e projetos para baixo arrasto e alto arrasto.

Evangelista Torrecelli (1608-1647) estava entre os primeiros a aplicar o método científico aos fluidos quando investigaram a distribuição de pressão hidrostática e o vácuo, então veio Pascal, que esclareceu com agilidade, conceitos básicos de transmissibilidade de pressão. O Principio de Pascal (1623-1662) é uma das mais significativas contribuições práticas para a mecânica dos fluidos no que tange a problemas que envolvem a transmissão e a ampliação de forças através da pressão aplicada a um fluido. O seu enunciado diz que: “quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos também sofrem a mesma variação”.

Os problemas que envolviam a quantidade de fluidos foram analisados após Isaac Newton (1642-1727) ter postulados suas leis do movimento e a lei da viscosidade dos fluidos, chamada hoje de fluidos newtonianos. Esse princípio dizia que “Partículas fluidas em contato com superfícies sólidas adquirem a mesma velocidade dos pontos da superfície sólida com as quais estabelecem contato”

Originaria em Basiléia, Suíça, a família Bernouilli foi a família que mais “produziu” cientistas que se destacaram nos meios científicos dos séculos XVII e XVIII. Nesta família foram originados dez cientistas eminentes, que deram contribuições significativas à Física e à Matemática do período. Mas foi Daniel Bernoulli que contribui com a mecânica dos fluidos ao formular as equações de energia e momento, esse princípio descreve o comportamento de um fluido movendo-se ao longo de uma linha de corrente e traduz para os fluidos o princípio da conservação da energia. O impacto de sua descoberta foi muito grande, já que contribuiu com o desenvolvimento de: airsoft, chaminés, tubulações, natação, sustentação de aviões, carburador de automóveis entre outros. Sua teoria pode ser considerada o primeiro texto sobre mecânica dos fluidos.

Henri Pitot (1695-1771) era o responsável do Canal du Midi e pelo aqueduto que certificava o abastecimento de água a Montpellier, posteriormente Pitot começou a interessar pelos problemas dos fluidos tendo efetuado análises críticas acerca de várias teorias da época que considerava infundadas, inventou um instrumento um tubo  de medição de velocidade muito utilizado para medir a velocidade de fluidos em modelos físicos em laboratórios de hidráulica, em laboratórios de aerodinâmica e também em hidrologia para a medição indireta de vazões em rios e canais, em redes de abastecimento de água, em adutoras, em oleodutos e ainda a velocidade dos aviões, medindo, neste caso, a velocidade do escoamento do ar.