Efeito Bernoulli

O que é o efeito Bernoulli?

O efeito Bernoulli mostra que se reduzir a secção transversal de um tubo de água, o caudal da água aumenta.

A equação de Bernoulli é importante para todos nós porque descreve como e porque é que os líquidos fluem.

A equação tem o nome do matemático suíço Daniel Bernoulli, que a publicou pela primeira vez em 1738, juntamente com o seu irmão Johann. É utilizada para descrever fluidos em movimento - independentemente de se moverem através de tubos ou de serem empurrados por ventoinhas. O fluxo de ar sobre a asa de um avião? É a lei de Bernoulli em ação!

A equação afirma que, para um fluido não viscoso (ou seja, um fluido sem viscosidade) em fluxo laminar uniforme (ou seja, fluxo sem turbulência), haverá um aumento da pressão ao longo da direção do fluxo e uma diminuição da pressão perpendicular à direção do fluxo. Isto significa que sempre que um líquido se move através de um tubo ou através da sua cara enquanto nada, haverá um aumento da pressão perto do ponto de entrada (porque está a ser empurrado) e uma diminuição da pressão perto do ponto de saída (porque está a acelerar).

A equação de Bernoulli é utilizada para descrever o movimento de um fluido num sistema em movimento. Pode ser utilizada para prever a velocidade a que um fluido se moverá e os efeitos que ocorrerão no fluido à medida que este se move.

A equação tem o nome de Daniel Bernoulli, que a descreveu pela primeira vez em 1738. A equação pode ser utilizada em muitos domínios, incluindo a aerodinâmica e a hidrodinâmica.

No século XVII, Daniel Bernoulli (o "pai da mecânica dos fluidos") desenvolveu muitas das equações que utilizamos atualmente para explicar a mecânica dos fluidos. Fê-lo aplicando leis físicas que ainda não eram conhecidas, mas que podiam ser derivadas do seu trabalho.

Uma dessas leis é a equação geral de Bernoulli. Aplica-se a qualquer fluido que flua através de um tubo ou canal com extremidades fixas e descreve a pressão exercida nessas extremidades pelo fluxo do fluido através do tubo.

Bernoulli não inventou ele próprio esta equação, mas utilizou trabalhos anteriores de outros cientistas, como Torricelli e Huygens, para alargar a sua própria compreensão da dinâmica dos fluidos.

Em 1738, Daniel Bernoulli publicou a sua obra Hydrodynamica, na qual combinou os resultados de Torricelli e Huygens num pequeno elemento de escoamento. Isto permitiu-lhe determinar a pressão dos líquidos em escoamento nas paredes e demonstrar o papel da perda de energia cinética, a que chamou vis viva, nas alterações súbitas da secção transversal do escoamento.

Em 1742, o pai de Bernoulli, Johann I. Bernoulli, datou o trabalho do seu filho do ano de 1732. A forma transitória da equação de Bernoulli apareceu em 1742 num trabalho do pai de Bernoulli, Johann I. Bernoulli, que precedeu assim o trabalho do seu filho de 1732.

Em 1797, Giovanni Battista Venturi publicou a sua descoberta de que a velocidade de escoamento de um fluido através de um tubo é inversamente proporcional a uma mudança na secção transversal do tubo. Venturi também conseguiu provar experimentalmente que a pressão estática nas secções mais estreitas é menor do que nas secções mais largas (ver figura abaixo).

Bernoulli e Venturi consideraram um escoamento quase unidimensional com secções transversais planas, o que atualmente não é designado por hidrodinâmica mas sim por hidráulica.

O efeito Bernoulli é o fenómeno que explica por que razão as pás de uma ventoinha se movem em conjunto quando se sopra sobre elas. É também conhecido como o paradoxo hidrodinâmico porque parece que o ar está a empurrar os objectos em vez de os comprimir.

O efeito Bernoulli ocorre quando sopra no espaço entre duas folhas de papel. A pressão do ar que vem de cima empurra o ar à sua frente, de modo a que haja menos pressão no seu fluxo de ar do que atrás dele - e isto faz com que as folhas se contraiam.

Este efeito também explica porque é que a água flui através de uma mangueira que é mantida verticalmente contra uma parede debaixo de água. A água é puxada em direção à parede pela pressão mais baixa sob o seu peso, de modo que se move em direção a esta área em vez de se afastar dela!