Ανδρέας Ιωάννου  Κασσέτας

 

Daniel  BERNOULLI

 

 

Γεννημένος στην Ολλανδία τη χρονιά που ο Νεύτων συμπληρώνει τα 58 του χρόνια, και έχει ήδη δημοσιεύσει το Principia αλλά όχι την Οπτική, ο Ντάνιελ Μπερνούλι, γόνος οικογένειας καταξιωμένων μαθηματικών και μηχανικών, έζησε τα περισσότερα χρόνια της ζωής του στη Βασιλεία της Ελβετίας.

 

Η ΙΔΕΑ για ένα Μικρόκοσμο . Μια ΙΔΕΑ ΠΡΩΤΟΠΟΡΙΑΚΗ

Το 1738 σε μια εποχή δηλαδή που η ΙΔΕΑ για έναν Μικρόκοσμο με αόρατα κινούμενα σωματίδια είναι μια ιδέα περιθωριακή,  ο Daniel  Bernoulli θα γράψει και θα δημοσιεύσει το Hydrodynamica στο οποίο θα υποστηρίξει ότι  ΚΑΘΕ ΑΕΡΙΟ συγκροτείται από αόρατα και κινούμενα αδιάκοπα σωματίδια.

Με αυτή την ιδέα ο Bernoulli, εκτός του άνοιξε τον δρόμο για τη γεφύρωση των γεγονότων του Μακρόκοσμου με εκείνα ενός «μαγικού» Μικρόκοσμου και για την Κινητική θεωρία των αερίων. Εκείνος έδωσε μια ερμηνεία στο εμπειρικό γεγονός ότι

ένα ΑΕΡΙΟ, σε οσονδήποτε μεγάλο ή μικρό όγκο,

ΕΧΕΙ ΠΑΝΤΑ ΠΙΕΣΗ.

 Στο ίδιο βιβλίο θα αποδείξει ότι η πίεση ενός αερίου υπακούει στην εξίσωση  

pV = 1/3Nm2> , όπου Ν ο αριθμός των σωματιδίων, m η μάζα κάθε σωματιδίου και 2> η μέση τιμή των τετραγώνων των ταχυτήτων των κινουμένων σωματιδίων. Στα εκατό χρόνια  που ακολούθησαν η ΙΔΕΑ για ένα Μικρόκοσμο κινουμένων σωματιδίων μολονότι υποστηρίχτηκε από περιθωριακούς ερευνητές αλλά δεν εδραιώθηκε. Έπρεπε να περάσουν εκατόν είκοσι χρόνια περίπου για να αναγνωριστεί και να αποτελέσει το θεμέλιο της Κινητικής θεωρίας των Αερίων. Στην αναγνώρισή της συνέβαλαν ανάμεσα σε άλλους και ο Rudolf CLAUSIUS, o James Clerk MAXWELL  και ο Ludwig  BOLTZMANN

Βέβαια στα 120 χρόνια που χωρίζουν το έργο του Μπερνούλι από τις εργασίες για την συγκρότηση της Θερμοδυναμικής του Μικρόκοσμου,

η ΙΔΕΑ για ένα Μικρόκοσμο θα αρχίσει να εξαπλώνεται μεταξύ των Χημικών και τον 19ο αιώνα να συμβάλλει στην οικοδόμηση της Ατομικής Θεωρίας η οποία δεν αναφερόταν μόνο σε αέρια αλλά στις τρεις καταστάσεις

της ύλης.

 

Νόμος του Bernoulli

Στο ίδιο βιβλίο διατυπώνει και τον νόμο για τη στρωτή ροή των ρευστών, ο οποίος έχει καταγραφεί ως Νόμος του Bernoulli.  Στην απλή μορφή του για ιδανικό ρευστό κατά μήκος μιας ρευματικής γραμμής το ΑΘΡΟΙΣΜΑ πίεσης p, υψομετρικής  πίεσης ρgh και δυναμικής πίεσης ½ρυ2 έχει την ίδια τιμή.

p + ρgh + ½ρυ2 = const.

 

Στα χρόνια που ακολούθησαν ο Νόμος του Bernoulli θεωρήθηκε ότι απορρέει από τον Νόμο Διατήρησης της ενέργειας

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Για οριζόντια ρευματική γραμμή     p1+½ρυ12 = p2+½ρυ22  ο νόμος προσφέρει μια ερμηνεία  στο εμπειρικό γεγονός ότι σε περιοχές μεγάλης ταχύτητας -  του υγρού ή του αέρα - επικρατεί μικρή πίεση.

 


 

 

 

 

 

 

 

Κάθε φορά που «εκείνος» φυσάει τη ζεστή σούπα για να την κάνει να κρυώσει δημιουργεί μεγάλες ταχύτητες στον αέρα άρα υποπίεση,  οπότε επιταχύνεται η ταχύτητα της εξάτμισης.

Όταν φυσάει για να σβήσει τα κεριά στα γενέθλια, προκαλεί υποπίεση άρα μείωση της παρουσίας του οξυγόνου του αναγκαίου για να διατηρείται η καύση.

 

 

Αρκετές δεκαετίες αργότερα ο Ιταλός φυσικός Giovanni Battista Venturi θα επινοήσει μια διάταξη – το βεντουρίμετρο- για τη μέτρηση της ταχύτητας ροής και της παροχής  κατά τη ροή ενός ρευστού .

 

 

 

 

 

 

Ο Daniel Bernoulli  έγραψε και ένα μεγάλο αριθμό εργασιών πάνω στη Μηχανική. Ανάμεσά τους χαρακτηριστική είναι η εργασία του για τις παλλόμενες χορδές.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.