Historia e introducción a la hidráulica
Evento: En la agricultura se desarrolla el riego
Año: 6000 a.c.
Los primeros registros de riego agrícola se remontan al año 6000 a. En Egipto y Mesopotamia, sus habitantes utilizaron los patrones de inundación del Nilo o Tigris y Éufrates, respectivamente. Las inundaciones que se producían de julio a diciembre se trasladaban a los campos durante unos 40 o 60 días. Luego, el agua se drena al río en el momento preciso del ciclo de siembra.
Egipto
Evento: Se construyeron los acueductos
Año: 500 a.c.
Los acueductos se originaron en Grecia, el Medio Oriente y el subcontinente indio, donde los egipcios y los habitantes de Harappa construyeron complejos sistemas de irrigación. Los romanos construyeron los acueductos más grandes y numerosos de todos sus territorios. Los acueductos romanos se utilizaron ya en el siglo VII a.c.
Acueducto Romano
Evento: Principio de Arquímedes
Fecha: 200 a.c.
Esta ley viene a decir que el volumen y el peso de un objeto que se sumerge es igual a la cantidad de agua que se desplaza. Este principio lo descubrió un día cuando tenía la bañera completamente llena y se sumergió en ella. Vio que su volumen y peso empujaba el agua hacia fuera.
Arquímedes
Evento: Se populariza el uso de la rueda hidráulica
Fecha: 100 a.c.
La utilización de la energía hidráulica data de la época de los griegos, quienes empleaban la rueda hidráulica llamada noria, que inventó Filón de Bizancio en el siglo III a.C, para bombear agua.
rueda hidráulica
Evento: Gran Canal de China
Fecha: 587
El primer proyecto de construcción de diques a lo largo del río amarillo, donde se establecieron las esclusas de bloqueo para regular los niveles de agua.
Gran Canal de China
Evento: Se inventa la balanza hidrostática
Fecha: 1585
Fue inventada por Galileo Galilei en 1585. Su funcionamiento se basa en el principio de Arquímedes y está especialmente concebido para la determinación experimental de densidades de sólidos y líquidos.
balanza hidrostática
Evento: Ley de flujo libre o Ley de Torricelli
Fecha: 1643
Torricelli, enunció en 1643 la ley del flujo libre o La ley de Torricelli que afirma en dinámica de fluidos que la velocidad, v, del fluido que fluye de un orificio bajo la fuerza de gravedad en un tanque es proporcional a la raíz cuadrada de la distancia vertical, h , entre la superficie del líquido y el centro del orificio y hasta la raíz cuadrada del doble de la aceleración causada por la gravedad (g = 9.81 N / kg cerca de la superficie de la tierra).
Evangelista Torricelli
Evento: Pascal formula el principio de pascal (la ley de distribución de la presión de un líquido)
Fecha: 1646
Debido a las características de los fluidos, es decir, los líquidos, es imposible aplicar presión en algún punto sobre ellos. Para esto, es necesario que la fuerza se ejerza sobre una superficie. Esta fuerza, se expresa como la fuerza por unidad de área, la presión. El científico Blaise Pascal observó que, al incrementar la presión aplicada a una superficie, esta misma presión aumentará en la misma cantidad. A esto, se le denomina principio de Pascal, que se enuncia de la siguiente forma:
Al ejercerse una presión sobre un fluido, esta se ejercerá con igual magnitud en todas las direcciones y en cada parte del fluido.Fue gracias a Pascal que se asentaron las bases de la teoría de los fluidos, base de la energía hidráulica. La fórmula confirma esta teoría: Fuerza = Presión x Superficie. La aplicación de esta sencilla relación permite levantar edificios, mover palas excavadoras y accionar quillas hidráulicas.
Blaise Pascal
Evento: Bernoulli formula la ley fundamental del movimiento de los fluidos
Fecha: 1738
El principio de Bernoulli es un enunciado que parece ir en contra de la intuición, acerca de cómo la velocidad de un fluido se relaciona con la presión del fluido. Muchas personas sienten que el principio de Bernoulli no debería de ser correcto, pero esto se debe a un mal entendimiento de lo que dice el principio. El principio de Bernoulli establece lo siguiente:
El principio de Bernoulli: dentro de un flujo horizontal de fluido, los puntos de mayor velocidad del fluido tendrán menor presión que los de menor velocidad.
Daniel Bernoulli
Evento: Se construye el primer modelo físico hidráulico
Fecha: 1795
Fue construido por el ingeniero Luís Jerónimo Fargue sobre un tramo del río Garona. En 1885, Reynolds construyó una maqueta del río Mersey cerca de Liverpool. Señaló que la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza de fricción interna es muy importante en el diseño del modelo hidráulico. Hoy en día, esta relación se denomina número de Reynolds, que es un parámetro adimensional muy importante en los modelos hidráulicos actuales.
El arquitecto naval William Froude señaló la importancia de esta relación entre las fuerzas de inercia y la gravedad en 1870. Actualmente, esta relación se denomina número de Froude y es un parámetro adimensional esencial en el análisis de modelos hidráulicos. En 1891, el profesor Engels estableció el primer laboratorio hidráulico en Dresden (Alemania), tras él aparecieron muchos otros en casi todos los países del mundo.
William Froude
Como podemos observar a través del breve repaso del desarrollo y evolución de la hidráulica. Han sido numerosos los aportes realizados por hombres de todas las culturas y tiempos a la ciencia de la hidráulica.