apêndice L teoria

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Apêndice L: Osborne Reynolds__________________________________________________________ 
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Prof. André Vitor Bonora FACENS – Faculdade de Engenharia de Sorocaba 
 
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Apêndice L 
 
Osborne Reynolds 
 
 
Osborne Reynolds (1842 – 1912) 
 
Osborne Reynolds nasceu em Belfast, cidade da Irlanda, em 23 de agosto de 
1842, em meio a uma clerical família Anglicana, vindo a falecer na Inglaterra em 21 
de fevereiro de 1912. 
Seu pai, tal como avô e bisavô, foi reitor da "Debach-with-Boulge" além de ter 
sido eleito como um dos alunos exemplares em matemática de Cambridge em 1837, 
ter sido membro da "Queen's College", principal estabelecimento do colegiado de 
Belfast , e diretor da "Dedham Grammar School". 
Reynolds foi iniciou seus estudos primeiramente em Dedham, entrando após 
a trabalhar com Edward Hayes, um engenheiro mecânico, em 1861. Durante essa 
fase teve um aprendizado com Hayes de modo a aprender a arte da mecânica, 
seguindo após para Cambridge, tal como seu pai. Reynolds mais tarde escreveu : 
"Em minha juventude eu tive a vantagem de possuir a constante orientação de meu 
pai, que também possuía uma paixão pela mecânica, e de um homem sem muitos 
talentos em matemática e sua aplicação à física". 
Em Cambridge, Reynolds foi um bem sucedido aluno em matemática 
completando o programa de matemática em 1867 como o septuagésimo aluno 
exemplar em matemática de Cambridge. Foi eleito, no mesmo ano, membro do 
"Queen's College", tal como seu pai, e imediatamente após começou a trabalhar na 
firma de engenharia civil de John Lawson. 
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No ano seguinte um novo cargo de engenharia foi publicado no "Owens 
College", que Reynolds, com determinação, apesar de sua idade e falta de 
experiência, conseguiu adquirir. Durante os 37 anos seguintes como professor, 
Reynolds pesquisou e contribuiu significativamente sobre uma grande variedade de 
assuntos a respeito de engenharia e física. 
De 1868 a 1873 sua atenção se voltou para assuntos e problemas de 
eletricidade, magnetismo e eletromagnetismo envolvendo fenômenos solares e 
relativos a cometas. Nas duas décadas seguintes a 1873 sua atenção se voltou em 
direção à mecânica, especialmente para a mecânica dos fluidos. 
Em um importante artigo "An Investigation of Circunstances which Determine 
whether the Motion in Parallel Channnels shall be Direct or Sinuous of the Law of 
Resistance in Parallel Channels" Reynolds investigou experimentalmente o caráter 
de líquidos fluindo através de tubos e canais e demonstrou a existência de linhas de 
corrente e regimes turbulentos nos escoamentos. Mostrou também que existe uma 
velocidade crítica, dependente da viscosidade cinemática do fluido, do diâmetro do 
tubo, e de um parâmetro físico constante, o número de Reynolds, a partir da qual 
ocorre a transição entre os dois tipos de escoamento possíveis (laminar e 
turbulento). De modo semelhante pode-se calcular o número de Reynolds, 
conhecendo-se a velocidade do escoamento, onde se percebe que a transição do 
regime laminar para o turbulento ocorre comumente para o número de Reynolds 
entre 2000 e 3000. As tensões de Reynolds resultaram da análise dos escoamentos 
turbulentos, e representavam justamente as tensões resultantes das flutuações de 
velocidade e, conseqüentemente, da quantidade de movimento do fluido nesse tipo 
de escoamento. Essas tensões desempenharam importante papel para o 
desenvolvimento das teorias a respeito de escoamentos turbulentos. 
Em 1886 Reynolds publicou "On the Theory of Lubrification", que logo se 
tornou um artigo clássico na área de lubrificação por filmes de fluidos, e contribuiu 
para o desenvolvimento de novos mancais capazes de suportar grandes 
carregamentos e grandes velocidades, consideradas, até então, impossíveis. 
A analogia de Reynolds, que assume que a taxa de calor transferida entre um 
fluido e suas fronteiras (paredes, aletas, etc ) é proporcional à difusão interna do 
fluido nas fronteiras e próximo às mesmas, foi publicada como um artigo em 1874. 
Outros trabalhos, baseados em experimentos complementares, tiveram 
influência sobre a teoria do equivalente mecânico do calor. Mais especificamente 
Reynolds achou o calor específico médio da água, em termos de trabalho, entre o 
ponto de fusão e vaporização da água. Esse resultado tomou lugar entre as 
clássicas constantes físicas da ciência. 
Reynolds também trabalhou sobre a ação de ondas e correntes para 
determinação do caráter de estuários, usando modelos durante as pesquisas. 
Também contribuiu para o desenvolvimento de turbinas e bombas, teoria da 
transpiração, realizou estudos sobre radiometria, refração do som e cavitação. 
Em 1885 Reynolds forneceu o nome dilatância a uma peculiar propriedade de 
massas granulares aglomeradas, de acordo com a qual a massa granular pode 
variar o volume de seus interstícios quando sua forma é alterada. Como modelo 
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utilizou uma bolsa fina de borracha cheia de pequenos grãos de chumbo. Acreditava 
com isso ter visto um possível modelo para os corpos que explicaria a coesão, luz e 
gravidade. Essas especulações formaram a base de sua publicação de 1902 "On an 
Inversion of Ideas as to the Structure of the Universe" que imediatamente após 
apresentou-se de forma matemática em "The Submechanics of the Universe". 
Nessas obras Reynolds argumentou que, contrariamente à visão dos cinematicistas, 
o universo é quase todo preenchido por grãos rígidos, teoria que na época foi 
elogiada por alguns cientistas. 
Durante sua dedicada carreira profissional, Reynolds sempre trabalhou com 
propósito de que "o progresso da mecânica aparentemente não tem fim. Tanto no 
passado como no futuro, cada passo dado em qualquer direção sempre irá remover 
limites e transpor barreiras permitindo que novamente se possa caminhar em outras 
direções. Assim o que antes parecia ser uma barreira passará a ser uma nova 
direção". 
Reynolds foi um membro ativo e dedicado da "Manchester Literary and 
Philosophical Society", na qual ele serviu como secretário por muitos anos e foi 
presidente entre 1888 e 1889. Após a morte de Joule, escreveu uma excelente 
biografia deste, publicada em 1892. Em 1877 Reynolds foi eleito membro da "Royal 
Society". Em 1888 recebeu uma medalha real. 
Por causa de sua saúde fraca Reynolds se afastou do trabalho ativo em 1905, 
passando os anos seguintes em Somerset a medida em que ia perdendo sua 
integridade física e mental. Deixou três filhos e uma filha de seu segundo 
casamento. 
Na fig. L1 encontra-se a capa de um dos trabalhos de Reynolds. Pede-se a 
gentileza de atentar para o detalhe na figura. 
 
Fig. L1: capa de um dos trabalhos de Reynolds 
Fonte do texto: Fernando Javier Marsal