quinta-feira, 6 de setembro de 2018

Queda livre no vácuo

O que cai primeiro, uma bola de boliche ou uma pena? A grande maioria das pessoas irão dizer que a bola de boliche cai primeiro. E elas estão certas, seja por já ter observado uma pena cair suavemente, dançando no ar, ou por acreditar que a bola de boliche possui maior massa e irá direto para o chão, o fato é que a pena vai chegar depois ao solo. Mas o que será que causa este fenômeno? A resposta está bem embaixo do seu nariz, literalmente! O que faz a pena cair depois é o ar. Na verdade é a força de resistência do ar que diminui a velocidade da pena durante a sua queda, que devido ao seu formato, tem uma grande área em contato com o gás, que acaba por "frear" a queda da mesma. Mas este efeito não se limita apenas a corpos que caem, qualquer corpo que esteja imerso no ar vai sofrer estes efeitos, um grande exemplo disso é a preocupação das grandes fabricantes de super carros em criar designs arrojados e eficientes a fim de minimizar a resistência do ar e obter o máximo de performance em seus veículos. Então, se não houver ar, a bola de boliche e a pena cairão ao mesmo tempo? Por mais que a resposta pareça estapafúrdia, sim caro aluno! A única coisa que impede a pena de cair junto com a bola de boliche é a resistência do ar, se retirarmos o ar, retiramos a resistência, você pode comprovar isso no vídeo abaixo, onde uma bola de boliche e uma pena são colocadas na maior câmara de vácuo do mundo e soltas em queda livre ao mesmo tempo.

A resistência do ar também nos afeta, claro que de forma minima, pois devido ao formato do nosso corpo, o ar pode fluir ao nosso redor sem muito esforço, fazendo com esqueçamos da resistência. Todos os fluídos apresentam uma força de resistência quando um corpo tenta atravessá-los, uns mais, outros menos, a água é um excelente exemplo disso, realizar tarefas simples como se locomover uma distancia de 50 metros requer um esforço muito maior na água do que no ar.

Você pode comprovar como o formato de um corpo pode afetar a forma como a resistência do ar age sobre ele através de um experimento simples, tudo que você precisa é de uma placa de papelão que tenho no mínimo o tamanho de uma folha sulfite.
O procedimento é igualmente simples, primeiro você deve segurar a placa de papelão em uma posição em que ela fique de frente para onde você, em seguida basta movimentá-la para cima e para baixo, como se você estivesse abanando uma churrasqueira, você perceberá que uma grande massa de ar se moverá que você precisará de uma quantia de força razoável para manter este movimento.
Na segunda parte do experimento, você deve repetir o mesmo realizado na primeira parte, no entanto, você deve posicionar a placa de papelão de forma que a lateral fique de frente para você. Ao agitar a placa novamente você perceberá que quase não haverá massa de ar se movendo e o esforço necessário para manter este movimento é mínimo.

Esperamos que você tenha gostado do vídeo! Caso queira debater ou tenha alguma dúvida referente ao assunto, será um prazer recebê-lo na sala de física, estamos lhe aguardando!


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