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Project Gutenberg

Encyclopaedia Britannica, 11th Edition, "Hydromechanics" to "Ichnography" Volume 14, Slice 2

Various

2012enGutenberg #40370Original source
Chimera70
Academic

Translated from English. Translation by TranslateGemma 4B.

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HIDROMECÂNICA ([Grego: hydromêchanika]), a ciência da mecânica da água e dos fluidos em geral, incluindo a _hidrostática_ ou a teoria matemática dos fluidos em equilíbrio, e a _hidromecânica_, a teoria dos fluidos em movimento. A aplicação prática da hidromecânica constitui o domínio da hidráulica (q.v.).

_Histórico._—Os princípios fundamentais da hidrostática foram dados pela primeira vez por Arquimedes em sua obra [Grego: Peri tôn ochoumenôn], ou _De iis quae vehuntur in humido_, por volta de 250 a.C., e foram posteriormente aplicados a experimentos por Marino Ghetaldi (1566-1627) em seu _Promotus Archimedes_ (1603). Arquimedes sustentava que cada partícula de uma massa fluida, quando em equilíbrio, é igualmente pressionada em todas as direções; e ele investigou as condições de acordo com as quais um corpo sólido flutuando em um fluido deveria assumir e preservar uma posição de equilíbrio.

Na escola grega de Alexandria, que floresceu sob os auspícios dos Ptolomeus, foram feitas as primeiras tentativas de construção de maquinaria hidráulica, e por volta de 120 a.C., a fonte de compressão, o sifão e a bomba de pressão foram inventados por Ctesíbio e Heron. O sifão é um instrumento simples; mas a bomba de pressão é uma invenção complicada, que dificilmente poderia ter sido esperada na infância da hidráulica. Provavelmente foi sugerida a Ctesíbio pela _Roda Egípcia_ ou _Nória_, que era comum na época e que era uma espécie de bomba de corrente, consistindo em um número de potes de barro transportados por uma roda. Em algumas dessas máquinas, os potes têm uma válvula no fundo que lhes permite descer sem muita resistência e diminui muito a carga sobre a roda; e, se supormos que essa válvula foi introduzida tão cedo quanto o tempo de Ctesíbio, não é difícil perceber como tal máquina poderia ter levado à invenção da bomba de pressão.

Não obstante essas invenções da escola alexandrina, sua atenção não parece ter sido dirigida ao movimento dos fluidos; e a primeira tentativa de investigar esse assunto foi feita por Sexto Júlio Frontino, inspetor das fontes públicas em Roma nos reinados de Nerva e Trajano. Em sua obra _De aquaeductibus urbis Romae commentarius_, ele considera os métodos que eram empregados na época para determinar a quantidade de água descarregada de ajutagens e o modo de distribuir as águas de um aqueduto ou de uma fonte. Ele observou que o fluxo de água de um orifício depende não apenas da magnitude do orifício em si, mas também da altura da água no reservatório; e que um cano empregado para levar uma porção de água de um aqueduto deveria, conforme as circunstâncias exigissem, ter uma posição mais ou menos inclinada em relação à direção original da corrente. Mas, como ele desconhecia a lei das velocidades da água corrente em função da profundidade do orifício, a falta de precisão que aparece em seus resultados não é surpreendente.

Benedetto Castelli (1577-1644) e Evangelista Torricelli (1608-1647), dois dos discípulos de Galileu, aplicaram as descobertas de seu mestre à ciência da hidrodinâmica. Em 1628, Castelli publicou uma pequena obra, _Della misura dell' acque correnti_, na qual explicou satisfatoriamente vários fenômenos no movimento dos fluidos em rios e canais; mas ele cometeu um grande paralogismo ao supor a velocidade da água proporcional à profundidade do orifício abaixo da superfície do recipiente. Torricelli, observando que em um jato onde a água jorrava através de uma pequena ajutagem ela subia quase à mesma altura do reservatório de onde era suprida, imaginou que deveria mover-se com a mesma velocidade como se tivesse caído através dessa altura pela força da gravidade, e daí deduziu a proposição de que as velocidades dos líquidos são como a raiz quadrada da carga, independentemente da resistência do ar e do atrito do orifício. Este teorema foi publicado em 1643, em

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