*´¯`·.....: A Física nossa de cada dia :.....·´¯`* | Aplicação prática e contextualizada da Física no cotidiano no cotidiano

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Quais são os efeitos no organismo humano, de um salto no bungee-jump?

Os principais efeitos causados no organismo de uma pessoa que salta de bungee-jump são resultado do medo, por mais corajoso que seja o saltador. Em condições de estresse, o organismo libera hormônios chamados catecolaminas. A adrenalina é um deles. Com isso, o coração acelera e fica momentaneamente sobrecarregado. Esse efeito pode começar ainda antes do salto. Por isso, quem tem qualquer problema de coração não deve nem pensar em pular.

A altura média dos bungee-jumps é de 40 m. O aventureiro desce por cerca de 11,5 m em queda livre. O período que se fica sem gravidade é curto e não chega a causar efeitos permanentes. Mas o frio na barriga é inevitável. Isso acontece porque as vísceras (intestinos), por inércia, não se adaptam imediatamente à queda, provocando uma náusea instantânea.

Depois de 10 s de queda, o elástico freia o saltador. O tranco que ele leva eqüivale a uma trombada de 275 kg a 53 km/h. Parece muito, mas não é. É comparável ao nadador que pula de um trampolim de cerca de 10 m. De qualquer forma, quem tem problema de coluna não deve se aventurar. Para quem tem saúde perfeita, não há riscos. Desde, é claro, que o equipamento de bungee-jump seja de boa qualidade e esteja em perfeito estado de conservação.

Como abrir um vidro de palmitos?

Se um vidro de palmitos ou outro vidro com tampa metálica qualquer, está muito difícil de ser aberto, o que você deve fazer para abri-lo com segurança?

Ao invés de pegar a ponta de uma faca e arriscar um acidente, basta aquecer a tampa, ou seja, colocar o vidro com a tampa para baixo em uma panela com água aquecida por um ou dois minutos.

Como o metal aumenta de tamanho, a tampa poderá ser facilmente retirada.

Se você tiver uma torneira com água quente, poderá ao invés de fazer o que está descrito acima, colocar a tampa metálica embaixo da água por um minuto ou dois. Surtirá o mesmo efeito.

Mas cuidado, utilize uma pano para abrir a tampa depois disso ou você poderá queimar a mão, pois os metais dilatam-se mais do que os vidros e também aquecem-se mais rapidamente embora não retenham esse calor por muito tempo.

O que a gravidade tem a ver com a fixação do cálcio no nosso organismo?

Os astronautas perdem cálcio dos ossos quando ficam muito tempo no espaço por causa da ausência de gravidade.

No início das viagens espaciais, os cientistas acreditavam que os ossos se deterioravam pela falta de movimentos e recomendavam exercícios físicos. Mas ficou provado que a causa é outra. Os exercícios não servem para nada.

Na Terra, ao atuar sobre os seres vivos, a gravidade gera cargas elétricas. Essas cargas estimulam as células formadoras de ossos, chamadas osteoblastos, que permitem a fixação de cálcio.

Quando não há gravidade, os osteoblastos não trabalham direito e o cálcio, que deveria ficar nos ossos, vai para o sangue e é filtrado pelo rim. Uma parte pode ficar no próprio órgão, formando cálculos renais.

A perda de cálcio é mais intensa entre três ou quatro semanas de vôo livre. Após o retorno à Terra, há recuperação gradual do cálcio.

Por que um objeto lançado de um veículo em movimento não cai onde foi lançado?

Imagine-se num avião no céu. Você olha para baixo e vê lugares familiares, você está se aproximando da casa de seu amigo.

Pensa que não seria má idéia mandar-lhe uma mensagem. Você rabisca rapidamente algumas palavras em sua caderneta, destaca a folha de papel, embrulha-a com algum objeto pesado, que para maior conveniência, chamaremos daqui por diante de “peso”, e atira-a logo que a casa de seu amigo esteja bem em baixo. Se você julga que ela cairá no jardim de seu amigo, está completamente enganado. Você errará tão certo como dois e dois são quatro, mesmo que a casa de seu amigo esteja diretamente abaixo. Se você observasse o peso caindo, veria algo estranho. Enquanto cai, o peso continuará viajando sob o avião, como se estivesse atado por um fio invisível. E quando cair ao solo, errará o alvo por uma grande distância.

É uma nova manifestação da mesmíssima lei da inércia. Enquanto estava no avião, o peso se movia com ele. Mas, ao cair e separar-se do avião, ele não perde sua velocidade inicial.

Continua a mover-se na mesma direção do avião. Ambos os movimentos, o perpendicular e o horizontal, combinam-se e, conseqüentemente, a carga traça uma trajetória curva, que a conserva sob o avião com a condição evidente de que a aeronave não se desvie do curso original ou voe com maior velocidade.

De fato, o peso segue a mesma trajetória de um corpo lançado horizontalmente: uma bala disparada de um rifle apontado horizontalmente, por exemplo, traçaria uma trajetória em forma de arco que terminaria no solo.

Observe que tudo que mencionei acima seria válido se não existisse a resistência oposta pelo ar. Na realidade, ela impede tanto o movimento horizontal como o vertical, e o resultado é que o peso gradualmente atrasa-se em relação ao avião.

Num dia sem vento, um peso lançado de um avião voando a 100 km/h a uma altitude de 1.000 m cairá a uns 400 m do ponto que estava diretamente abaixo do avião quando o peso foi solto.

O que é antigravidade?

A gravidade, é a força atrativa entre objetos. Ela segura você no planeta e mantém o planeta na órbita em torno do Sol. Como você deve imaginar, a ideia de reduzir, cancelar ou proteger contra esse efeito da gravidade é altamente atraente.

A tecnologia da antigravidade revolucionaria a exploração espacial e a produção de energia. Ela reduziria drasticamente a demanda por energia em viagens e transporte. Mas primeiro teríamos de alterar drasticamente nossa compreensão da Física e descobrir como conter a força mais poderosa do Universo.

Como tal, a tecnologia antigravidade se mantém tanto como Santo Graal quanto como bandeira vermelha. Não faltam boatos, teorias da conspiração e relatos de prejuízos à credibilidade no que se refere a essa pesquisa.

Por exemplo, em 1992, o Físico russo Evgeny Podkletnov afirmou ter testado com sucesso um dispositivo que protege um objeto da gravidade.

O experimento envolveu levitar um disco supercondutor sobre um ímã. De lá pra cá, ninguém - incluindo os pesquisadores da Nasa - foi capaz de replicar esse experimento. Em 2002, pesquisa do conhecido jornalista de aviação Nick Cook sobre uma suposta pesquisa nazista sobre antigravidade não conseguiu convencer os críticos.

Você deve estar começando a ver por que a antigravidade é um assunto tabu. Ou por que a Nasa escolheu previamente pesquisar a antigravidade através de projetos com nomes como Breakthrough Propulsion Physics Project (1996-2002). A Nasa até publicou um livreto intitulado "Respondendo à Antigravidade Mecânica" para ajudar pesquisadores amadores e profissionais que submetiam cerca de 100 ideias por ano envolvendo máquinas que falsamente pareciam criar um efeito antigravidade.

E para o caso de você estar se perguntando, os voos com gravidade zero a bordo da aeronave modificada C-9, da Nasa, não são exemplos de antigravidade. Tampouco o efeito de levitação alcançado em 2007 pelo efeito Casimir, uma força quântica que essencialmente leva objetos a se aproximarem uns dos outros - um rei da nanofricção.

A antigravidade, por outro lado, envolve a diminuição dos efeitos do empuxo gravitacional sobre um objeto, e a ciência ainda não chegou lá.

Muitos cientistas acreditam fortemente que a antigravidade não é possível, dado o que conhecemos sobre o Universo e as leis que o governam. Então, por hora, todas aquelas impressionantes engenhocas antigravidade terão de permanecer no reino da ficção científica.

O que a gravidade tem a ver com o Big Bang?

A gravidade é responsável pela maioria das estruturas do Universo, como planetas, galáxias e estrelas. Sem ela, o Universo como conhecemos não poderia existir.

Como tal, a gravidade tem um papel de estrela na teoria do Big Bang, o evento da imensa expansão do qual os bilhões de galáxias do Universo surgiram.

De acordo com a lei da gravitação universal de Isaac Newton, a gravidade é uma força atrativa que age em cada partícula da matéria no Universo. A força de atração depende da distância e da massa, porém.

Se estiverem próximas o bastante, duas partículas de poeira cósmica vão gravitar uma em direção à outra. Entretanto, a força gravitacional de um planeta vai atrair objetos que estão muito mais distantes.

No começo do século XX, o físico Albert Einstein ampliou as descobertas de Newton com sua teoria geral da relatividade, que, entre outras coisas, explicava a gravidade não como uma força, mas como uma distorção na forma espaço-tempo. Um objeto especialmente massivo como uma estrela deforma tanto o tempo quanto o espaço em torno dela. O tempo em si passa mensuravelmente mais devagar quando muito próximo de tal objeto e encurva o caminho de ondas de luz rápida que de outra forma seria reto. A gravidade dita a estrutura do Universo, da maneira como os corpos cósmicos se formam à forma como eles orbitam planetas mais massivos ou estrelas.

Einstein também propôs que o Universo começou como uma singularidade, um ponto com volume zero e densidade infinita contendo toda a matéria do Universo. Então o Big Bang ocorreu, rapidamente expandindo toda matéria com ferocidade bastante para sobrepujar a atração da força interna da gravidade.

Einstein também previu que nós seríamos capazes de dizer que a gravidade estava presente nesses momentos iniciais, graças às ondas gravitacionais (ou mudanças no campo gravitacional). Todo o gás e poeira resultantes, com o tempo foi formado no Universo que conhecemos hoje devido à gravidade também.

A gravidade é uma das quatro forças da natureza, junto com o eletromagnetismo, força nuclear forte e a força nuclear fraca. Todas essas forças estão ligadas à teoria do Big Bang. Além disso, as teorias pioneiras de Einstein sobre a natureza da gravidade foram centrais para a compreensão do Universo que ele apresentou com a relatividade geral.

Como evitar que o copo se quebre ao colocarmos água quente dentro dele?

Quando colocamos água ou um líquido quente qualquer, num copo, suas paredes não se aquecem de modo uniforme imediatamente. A princípio se aquecem as camadas internas; as outras ainda permanecem frias.
As camadas internas aquecidas dilatam-se imediatamente. Mas, como as camadas exteriores não se dilatam, sofrem uma forte pressão a partir de dentro. Elas estalam e o copo trinca ou se quebra.

Não pense que você poderá evitar esse acontecimento usando copos de paredes mais grossas. Estes, ao contrário, quebram-se com mais facilidade do que copos com paredes finas. Isso se deve ao fato de que as paredes finas se aquecem mais rapidamente e sua temperatura e dilatação também contrabalançam mais depressa. Um copo de paredes grossas, por outro lado, aquece-se mais lentamente.
Uma coisa você não deve esquecer, com qualquer objeto de vidro de paredes finas, certifique-se de que o fundo do objeto também é fino, porque é o fundo que se aquece em primeiro lugar. Um copo de fundo grosso quebrará, por mais finas que sejam suas paredes. O mesmo acontece com xícaras e copos com o fundo cercado por uma borda mais grossa.
Quanto mais finas forem as paredes de um recipiente de vidro, tanto mais resistente ele será ao calor. Os químicos usam vasos de vidro de paredes muito finas nos quais fervem água diretamente sobre o fogo de aquecedores.
Então, o que fazer? É só colocar uma colher dentro do copo. A medida que você vai colocando água quente, ela perde parte do seu calor através da colher de metal que é, ao contrário do vidro, um bom condutor de calor. Sua temperatura cai e ela se torna quase inofensiva, porque agora está apenas um pouco aquecida. Enquanto isso o copo é aquecido e a água quente já não pode quebrá-lo.

Como fazer um parafuso girar até o fim e sem dificuldades dentro de uma bucha?

Quando queremos pendurar um quadro ou prender uma estante na parede, por exemplo, fazemos um furo e colocamos uma bucha, mas quando posicionamos o parafuso, temos dificuldade para girá-lo até o fim da bucha.

Muitas pessoas costumam martelar o parafuso para que ele entre. Não faça isso! Além de correr o risco de aumentar o furo que fez na parede, se algum dia você precisar retirar esse parafuso terá muita dificuldade.

Isso pode ser solucionado colocando-se um pouco de óleo de cozinha, ou mesmo um lubrificante dentro da bucha.

O que impede que o parafuso gire até o fim é a força de atrito existente entre o parafuso e a bucha. A força de atrito é uma força contrária ao movimento. No nosso caso, ela oferece resistência, impedindo o movimento que se está fazendo, para a direita ou para a esquerda, ao se girar o parafuso dentro da bucha. O óleo ou um lubrificante qualquer, tem a função de diminuir essa resistência e o parafuso girará com mais facilidade e irá até o fim, economizando tempo e esforço.

Para quê usar o cinto de segurança?

Vamos analisar o que acontece com os passageiros dentro de um veículo durante uma freada. Dentro do veículo, tudo anda junto: pacotes, pessoas, malas, sacolas, etc e geralmente têm a mesma velocidade – a do próprio veículo. Quando o motorista pisa no freio, uma força é aplicada na carroceria do veículo, fazendo-o parar após algum tempo. Mas essa força não é aplicada sobre os passageiros, nem sobre seus pertences. Por isso, de acordo com a lei da inércia, eles buscam manter sua velocidade.

Resultado: os passageiros se chocam contra o pára-brisa, malas são arrastadas, bolsas caem. Todos se assustam, alguns xingam, ninguém acha a menor graça.
Para que a força aplicada pelo freio sobre a carroceria do veículo seja transmitida também aos passageiros, é necessário que estes estejam amarrados a ela. Essa é a função do cinto de segurança.

O tempo necessário para se frear um carro é extremamente importante. Um carro de tamanho médio, por exemplo, com massa de aproximadamente 1.000 kg e a uma velocidade de 50 km/h, anda 20 m antes de parar. Já um ônibus com a mesma velocidade necessita de mais de 30 m para conseguir parar.

A ação da inércia também é sentida pelos passageiros quando o veículo recebe uma colisão em sua parte traseira. Na colisão, uma força de trás para frente é transmitida a tudo o que estiver em contato diretamente com a carroceria ou com algo fixado a ela, como os bancos. Assim, os passageiros também receberão a ação de uma força e serão arremessados para frente. Numa colisão como essa, o motorista instintivamente pisa no freio. Se os passageiros estiverem usando o cinto de segurança, a ação da força dos freios será transmitida a seus corpos, evitando que eles se choquem contra o painel e o pára-brisas.

Nem todas as partes do corpo dos passageiros, entretanto, estão em contato com o banco. A cabeça e o pescoço dos passageiros adultos estão acima do banco. Numa colisão traseira, o corpo é arrastado pelo banco mas a cabeça tende, por inércia, a continuar parada. O corpo em movimento arrasta consigo a cabeça, é claro, e causa uma tração no pescoço, extremamente perigosa. O resultado é um giro da cabeça para trás.

Para diminuir esse giro, pelo menos os bancos dianteiros dos automóveis são obrigados a ter o encosto de cabeça. Para se ter uma idéia da segurança que esse item oferece aos passageiros que viajam no banco da frente, numa colisão traseira, causada por um veículo com velocidade de aproximadamente 25 km/h, a cabeça dos passageiros gira até 100 graus se não houver encosto de cabeça. Com encosto, o ângulo fica entre 20 e 25 graus, diminuindo bastante o risco de se quebrar o pescoço.

Por que os carros de corrida usam pneus carecas enquanto os de rua são proibidos de rodar assim?

Porque o pneu liso ou “slick” dos carros de corrida aumenta a área de contato com o solo, facilitando a interação entre o pneu e a pista, garantindo maior aderência e, consequentemente, maior velocidade.
Mas quando há chuva durante a corrida, eles são trocados pelos pneus com ranhuras, denominados “biscoitos”, para evitar a ocorrência de “aquaplanagem”, que é a perda de contato com a pista devido à água que se acumula entre o pneu e o solo, funcionando como lubrificante.
Como ninguém vai parar o carro na chuva para substituir um pneu careca por outro com ranhuras, eles são proibidos.

Que velocidade uma nave espacial precisa ter para escapar da atração gravitacional da Terra?

Uma nave lançada da Lua tem maior velocidade que outra lançada da Terra, pois a aceleração da gravidade na superfície da Terra é de 9,8 m/s², enquanto na Lua é de 1,6 m/s², ou seja, cerca de seis vezes menor.
Uma nave, quando lançada da Terra, precisa de velocidade inicial de pelo menos 40.000 km/h para conseguir escapar completamente da atração gravitacional do planeta. Para que essa mesma nave conseguisse sair do campo gravitacional da Lua, seria suficiente uma velocidade inicial de cerca de 8.500 km/h, conhecida como velocidade de escape.

Por exemplo, uma nave com velocidade inicial de 10.000 km/h escaparia da Lua ainda com uma velocidade de 1.500 km/h. Caso fosse lançada da Terra, essa mesma nave nem sequer entraria em órbita, e cairia.

Como economizar o combustível do seu automóvel?

O gasto de combustível por um automóvel seria menor que não existisse a resistência do ar.

A resistência do ar também é uma forma de atrito e, como tal, opõe-se ao movimento. Quanto maior a velocidade de um corpo, maior a resistência do ar.

Assim, uma grande parte do combustível gasto por um automóvel corresponde ao esforço feito para superar a resistência do ar.

Portanto, se você dirigir dentro dos limites de velocidade, além de evitar o risco de multas e acidentes graves. ainda economiza combustível.

Entretanto, a resistência do ar não é uma força que atrapalha. Considere o caso da chuva, que atinge o solo com velocidade moderada, graças a essa resistência. Se ela não existisse, as gotas de chuva, ao chegar ao solo, estariam com uma velocidade tal que poderiam perfurar uma chapa de aço de 1 mm de espessura.

Como funciona o pára-quedas?

O ar e outros gases resistem a movimentos realizados “dentro” deles. É graças a isso que o pára-quedas funciona: quando o paraquedista salta, ele é submetido a uma força de resistência exercida pelo ar. Ela se manifesta como um vento forte para cima que vai aumentando a medida que ele cai. A velocidade de queda também aumenta até atingir um valor limite. Sabe-se que um paraquedista em queda livre atinge uma velocidade máxima em torno 200 km/h. Porém, sem a força de resistência do ar eles atingiriam velocidades muito maiores: saltando de uma altura de 1.000 metros chegariam ao chão com uma velocidade de 508 km/h.

Quando o paraquedista abre o pára-quedas, a força de resistência se torna muito maior devido ao formato e à área do pára-quedas. Com isso sua velocidade cai rapidamente atingindo valores menores que 10 km/h, seguros o suficientes para uma aterrissagem tranqüila.

Se neste caso a força de resistência é útil, há outras situações em que procuramos evitá-la. É o caso do projeto de carrocerias de automóveis. Talvez você já tenha ouvido frases do tipo “tal automóvel é mais aerodinâmico”. O que quer dizer isso? Quer dizer que, dependendo do formato que um veículo tiver, ele sofre uma força de resistência do ar maior ou menor. Os veículos mais modernos têm um formato mais aerodinâmico, ou seja, de cortar o ar de uma maneira mais eficaz, diminuindo a resistência. Isso melhora o desempenho do veículo (velocidade final atingida) e economiza combustível, pois o motor não precisa de tanta força para manter a velocidade.

Como se lapida um diamante?

O diamante não é somente matéria prima para as mais delicadas e sofisticadas jóias mas também é nada menos do que a substância mais dura conhecida pelo homem.

Os diamantes que encontramos hoje na realidade se formaram há cerca de 100.000.000 anos atrás, quando o planeta estava em seu primeiro estágio de resfriamento.

Nesse processo, uma camada de rocha líquida foi submetida a uma intensa pressão e calor, e então partículas de carbono se condensaram em fragmentos altamente cristalizados. Essa extrema pressão a que tais partículas foram submetidas é que a tornaram a substância mais dura conhecida na natureza.

Há duas formas de cortar o diamante bruto:

* clivagem, que é o método mais comum. O diamante é partido com um rápido golpe. Em algumas pedras, porém, essa técnica não funciona. Usa-se, então, a

* serragem, processo longo e tedioso, feito com uma serra elétrica rotatória ou, mais recentemente, com raios laser. Ocorre pelo atrito das partes menos duras do diamante com um rolo de metal cuja superfície tem uma camada de pó de diamante de 1 vigésimo de milímetro de espessura. Os materiais de igual dureza não se cortam e nem se riscam, mas como o grau de resistência da pedra varia em muitos pontos, o pó acaba agindo nas partes mais fracas. O processo é longo: para uma pedra de 1 quilate (6 a 7 milímetros de diâmetro) são necessárias de 5 a 8 horas de trabalho.

Depois do corte, vem a etapa do bloqueamento, em que o diamante é raspado em outro até que se aproxime do formato desejado.

As facetas (como são chamadas as várias pequenas faces de um diamante) são feitas na etapa seguinte, chamada de abrilhantamento. A pedra é encaixada na ponta de uma vareta chamada dop e pressionada contra um disco giratório forrado de pó de diamante.

Em geral, os brilhantes pequenos são lapidados em um único dia. Já nas pedras grandes (acima de 20 gramas) esse trabalho pode levar até mais de um ano!

Você sabia que: diamantes não são naturalmente tão brilhantes? Na realidade é a maneira com a qual eles são lapidados que os torna tão belos, refletindo tanta luz em cada uma de suas facetas. Um diamante utilizado para fazer um brilhante tem geralmente 58 facetas, que são lapidadas utilizando-se um disco de aço girando em alta velocidade com sua borda coberta de pó de diamante e óleo.

Qual é a diferença entre força centrípeta e força centrífuga?

Uma pedra amarrada a um barbante, que fazemos girar sobre a cabeça; um carro fazendo uma curva em uma estrada; os planetas girando em torno do Sol; e os elétrons se movimentando ao redor do núcleo de um átomo, são alguns exemplos de movimentos com trajetórias curvas.

Mas o que faz um corpo descrever uma trajetória curva?

A inércia de um corpo faz com que ele, quando em movimento, permaneça sempre com a mesma velocidade e em linha reta, a menos que uma força modifique esse movimento. É possível mudar apenas a direção da velocidade, sem alterar o seu valor.

Para isso, precisamos aplicar sobre o objeto uma força que seja perpendicular à sua trajetória, isto é, que seja perpendicular à direção de sua velocidade. Nesse caso, o objeto realizará um movimento com trajetória curva. A força que age e modifica a direção da velocidade de um corpo é chamada força central ou força centrípeta. Qualquer tipo de força pode funcionar como força centrípeta.

Vejamos alguns exemplos:

A Lua gira em torno da Terra devido à interação gravitacional entre os dois astros. A Lua tem órbita quase circular e a força que mantém a Lua nessa órbita é a força gravitacional aplicada pela Terra.

Nesse caso, a força centrípeta é uma força gravitacional. Cargas elétricas negativas podem girar em torno de uma carga positiva (ou vice-versa) devido à ação de forças de atração elétrica. Nesse caso, a força elétrica é a força centrípeta que obriga as cargas negativas a descreverem círculos em torno da positiva.

O trem da montanha russa não cai devido à força centrípeta.

Ou seja, para que um objeto com massa encontre-se em movimento curvilíneo é necessária uma força centrípeta puxando-o para o centro de curvatura da trajetória, e em ausência de força centrípeta os objetos com massa descrevem trajetórias retilíneas.

Os objetos abandonam as trajetórias curvas não devido à presença de algum tipo de "força centrífuga" responsável por tirá-los das trajetórias curvilíneas, mas sim porque as forças centrípetas necessárias aos movimentos curvilíneos por algum motivo não se fazem mais presentes.

Os carros saem das curvas seguindo trajetórias retilíneas não quando há um aumento do atrito entre o pneu e o solo de forma a prover algum tipo de "força centrífuga" que os façam abandonar as curvas, mas sim quando há a perda de atrito entre os pneus e o solo de forma que a necessária força centrípeta não se faça mais presente.

Um observador no interior do carro, sofre uma aceleração em relação à estrada. Quando entra em uma curva sente-se atirado para fora do carro, ou seja para fora da curva. Esta poderia ser considerada a força centrífuga, que o atira para fora da trajetória circular, pois centrífuga quer dizer que foge do centro. Porém a força centrifuga só é válida para o observador em movimento junto ao carro, ou seja um observador não-inercial.

A força centrífuga não é reação da força centrípeta.

Na verdade, a força conhecida erroneamente como força centrífuga não existe e não pode ser incluída em equações que descrevam o movimento circular de um corpo.

O que aconteceria se a força de atrito desaparecesse?

Se o atrito desaparecesse subitamente, muitas coisas às quais estamos acostumados sairiam erradas.

O físico francês, Guillaume, dá-nos uma descrição muito pitoresca do papel desempenhado pelo atrito:

“Muitos de vocês já observaram pessoas andando sobre uma superfície gelada e, sem dúvida, perceberam o quanto foi difícil para elas manter o equilíbrio. Isto nos leva a admitir que a Terra na qual vivemos e andamos apresenta, geralmente, uma preciosa propriedade, graças à qual nos mantemos de pé sem nenhum esforço particular. Dá-se o mesmo quando percorremos de bicicleta uma estrada escorregadiça ou quando um cavalo escorrega no asfalto e cai. Estudando esses fatos é que descobrimos as conseqüências do atrito. Os engenheiros esforçam-se para suprimi-lo nas máquinas e estão fazendo uma coisa certa. Na mecânica aplicada, o atrito é considerado muito indesejável – e, novamente, com muita razão, mas apenas em alguns setores especializados. Em todos os outros casos, devemos agradecer ao atrito. Permite-nos andar, sentar e trabalhar sem receio que livros caiam ao solo ou que as mesas deslizem até se chocar contra os cantos, ou que as canetas nos escapem dos dedos.

O atrito é tão comum que, com exceção de alguns casos raros, nunca é necessário chamá-lo, ele ocorre espontaneamente. É responsável pelo equilíbrio. Os carpinteiros aplainam o assoalho de maneira que as mesas e cadeiras permaneçam firmes.

Quando arrumamos uma mesa, os pratos e copos permanecem onde estão sem que nós tenhamos que nos preocupar com eles, a não ser que nos encontremos num navio sacudido por um mar revolto.

Imaginemos agora que eliminamos todo atrito. Então, nada ficaria onde está, quer uma imensa lasca de pedra, quer um minúsculo grão de areia. Todas as coisas escorregariam e rolariam até se encontrar num único e mesmo nível. Se não houvesse atrito, a Terra pareceria uma bola lisa, com a forma de uma gota de água.”

Acrescente-se que, na ausência de atrito, os pregos e parafusos soltar-se-iam das paredes, não poderíamos segurar nada, os redemoinhos nunca parariam, e som algum cessaria, continuando como um eco ininterrupto a ressoar pelas paredes de uma sala, por exemplo, sem enfraquecer.

As calçadas cobertas de gelo mostram-nos que o atrito é imensamente importante. Pessoas que saem de casa, nesse clima, encontram-se numa situação de desamparo, tomados pelo receio de cair. Eis alguns exemplos, retirados de artigos de jornais antigos:

"Devido ao rigoroso inverno, as ruas e o tráfego de bondes de Londres encontraram notáveis dificuldades. Quase 1.400 pessoas já foram hospitalizadas com fraturas. Perto de Hyde Park, três carros, devido a colisão com dois bondes, explodiram e foram consumidos pelas chamas.”

“Muitos acidentes têm ocorrido em Paris devido ao clima inclemente.”

Contudo, o atrito quase desprezível do gelo encontra uma excelente aplicação técnica. Um exemplo, é o trenó comum. Um melhor exemplo é oferecido pelos assim chamados caminhos de gelo utilizados para transportar toras de madeira até a estação da estrada de ferro ou até as balsas. Nessas estradas, dois cavalos podem puxar sobre os trilhos de gelo liso e escorregadio, um trenó com o carregamento de até 70 toneladas.

Como é possível uma simples âncora segurar um transatlântico?

Um transatlântico preso por uma ancorazinha parece piada, mas não é. A principal força que age sobre o navio parado é a das correntes marinhas.

A âncora é parcialmente enterrada na areia e imobiliza a embarcação. Basta uma de 20 toneladas para segurar um navio de 100.000 toneladas.

Quando a corrente empurra o navio, o atrito da âncora com o fundo arenoso é suficiente para equilibrar a força do mar e manter a embarcação praticamente imóvel.

O ar tem peso?

O ar é mais pesado do que parece.

Em condições normais, a uma altura equivalente ao nível do mar, o gás que respiramos pesa 1,3 kg/m³.
O peso conjunto de todas as moléculas da camada de atmosfera que rodeia a Terra é calculado em 5 trilhões de toneladas.

Por que a pressão do pneu de bicicleta é maior que a do pneu de trator?

O pneu da bicicleta tem área menor.

E, segundo uma lei da Física, quanto menor a área, maior a pressão (pressão = força sobre área).

Um pneu do tipo utilizado nas bicicletas de corrida com 10 marchas, por exemplo, precisa de 5.600 a 6.300 gramas por centímetro quadrado (80 a 90 libras por polegada quadrada) para manter a rigidez, enquanto um trator consegue o mesmo resultado com uma pressão entre 700 e 1.400 gramas por centímetro quadrado (10 e 20 polegadas por centímetro quadrado).

Qual é a velocidade de queda da chuva?

A cada segundo, caem sobre a Terra em forma de chuva, 16 bilhões de litros de água.

A altitude mínima das nuvens de chuva é de 1.200 metros. Um objeto que tenha o mesmo peso e tamanho de uma gota de chuva, quando cai dessa altura, se acelera continuamente e cai ao chão a uma velocidade de 558 km/h. Certamente, qualquer objeto que se choque com o chão a essa velocidade, provocará um grande dano. Se a chuva caísse da mesma forma, todas as terras cultivadas seriam destruídas, áreas residenciais, casas e carros seriam danificados, as pessoas não poderiam andar sem tomar as devidas precauções.

Notem que esses cálculos foram feitos apenas para as nuvens de 1.200 metros de altura, ao passo que existem também nuvens de chuvas a uma altitude de 10.000 metros. Uma gota de chuva caindo dessa altura certamente alcançaria uma velocidade destrutiva.

Mas, não é como funciona; não importa de que altura a chuva caia, a média de velocidade de chuva é de apenas 8-10 km/h quando alcança o solo. A razão para isto é a forma especial que suas gotas têm. Esta forma especial aumenta o efeito de fricção da atmosfera e impede a aceleração quando as gotas de chuva atingem a uma certa velocidade "limite". (Hoje em dia, os paraquedas são desenhados usando-se essa técnica).

Nas camadas atmosféricas onde a chuva começa, a temperatura pode atingir a - 400º C. Apesar disto, as gotas de chuva nunca se transformam em partículas de gelo, o que poderia significar uma ameaça fatal para as coisas vivas sobre a terra. A razão para isto é que a água na atmosfera é água pura. Como é sabido, a água pura dificilmente congela, mesmo em temperaturas bem baixas.

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