edgar buckingham


Edgar Buckingham (8 de julio de 1867 en Filadelfia , Pensilvania - 29 de abril de 1940 en Washington DC) fue un físico estadounidense.

Se graduó de la Universidad de Harvard con una licenciatura en física en 1887. Realizó trabajos de posgrado adicionales en la Universidad de Estrasburgo y la Universidad de Leipzig , donde estudió con el químico Wilhelm Ostwald . Buckingham recibió un doctorado de la Universidad de Leipzig en 1893. Trabajó en la Oficina de Suelos del USDA de 1902 a 1906 como físico del suelo. Trabajó en la Oficina Nacional de Estándares (EE. UU.) (ahora el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología , o NIST) de 1906 a 1937. Sus campos de especialización incluían la física del suelo , las propiedades de los gases, la acústica , la mecánica de fluidos y la radiación de cuerpo negro.. También es el creador del teorema π de Buckingham en el campo del análisis dimensional. [1]

En 1923, Buckingham publicó un informe [2] que expresó su escepticismo de que la propulsión a chorro sería económicamente competitiva con los aviones propulsados ​​por hélice a bajas altitudes y a las velocidades de ese período.

El primer trabajo de Buckingham sobre física del suelo es sobre la aireación del suelo, en particular la pérdida de dióxido de carbono del suelo y su posterior sustitución por oxígeno. A partir de sus experimentos, descubrió que la tasa de difusión de gas en el suelo no dependía significativamente de la estructura del suelo , la compacidad o el contenido de agua del suelo. Usando una fórmula empírica basada en sus datos, Buckingham pudo dar el coeficiente de difusión en función del contenido de aire. Esta relación todavía se cita comúnmente en muchos libros de texto modernos y se usa en la investigación moderna. Los resultados de su investigación sobre el transporte de gases fueron concluir que el intercambio de gases en la aireación del suelo tiene lugar por difusión y essensiblemente independiente de las variaciones de la presión barométrica exterior .

Buckingham luego trabajó en el agua del suelo, investigación por la que ahora es famoso. El trabajo de Buckingham sobre el agua del suelo se publica en el Boletín 38 Oficina de Suelos del USDA: Estudios sobre el movimiento de la humedad del suelo , que se publicó en 1907. Este documento contenía tres secciones, la primera de las cuales analizaba la evaporación del agua debajo de una capa de suelo . . Encontró que los suelos de varias texturas podían inhibir fuertemente la evaporación, particularmente donde se impedía el flujo capilar a través de las capas superiores. La segunda sección del Boletín 38examinó el secado de los suelos en condiciones áridas y húmedas. Buckingham descubrió que las pérdidas por evaporación eran inicialmente más altas en el suelo árido, luego, después de tres días, la evaporación en condiciones áridas se volvió menor que en condiciones húmedas, y la pérdida total terminó siendo mayor en el suelo húmedo. Buckingham creía que esto ocurría debido al comportamiento de autoacolchado (se refirió a ello como el suelo formando un mantillo natural) exhibido por el suelo en condiciones áridas.

La tercera sección del Boletín 38 contiene el trabajo sobre flujo no saturado y acción capilar por el que Buckingham es famoso. Primero reconoció la importancia del potencial de las fuerzas que surgen de las interacciones entre el suelo y el agua. Llamó a esto el potencial capilar, esto ahora se conoce como la humedad o potencial de agua (potencial matricial). Combinó la teoría capilar y un potencial de energía en la teoría de la física del suelo, y fue el primero en exponer la dependencia de la conductividad hidráulica del suelo en el potencial capilar. Esta dependencia más tarde se conoció como permeabilidad relativa en la ingeniería petrolera. También aplicó una fórmula equivalente a la ley de Darcy al flujo no saturado.