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FÍSICA
Quedas, airbag e a confiança no teorema do impulso
TARSO PAULO RODRIGUES
ESPECIAL PARA A FOLHA
Algumas questões dos últimos
vestibulares têm solicitado explicações para situações simples
do nosso cotidiano, despertando
nossa curiosidade, mas, ao mesmo tempo, exigindo dos candidatos uma perfeita compreensão de
inúmeros "teoremas" e "fórmulas", que eles acabam simplesmente decorando.
Uma dessas questões (Unifesp-2002) perguntava por que uma xícara vazia, ao cair de uma mesa no
piso rígido de uma cozinha, se
quebra e, ao cair da mesma altura
em um tapete felpudo, não. Respostas "simplistas", como: "O tapete amortece a queda da xícara,
diminuindo a chance de quebrá-la", evidentemente não seriam
aceitas pelos examinadores.
A explicação envolve um dos
teoremas mais interessantes da física: o "teorema do impulso", que
afirma basicamente que, quando
um corpo de massa m recebe a
aplicação de uma força resultante
°° durante um certo intervalo de
tempo t, ocorre uma alteração
°°°°° de sua velocidade (vetorial).
Podemos escrevê-lo através de
uma expressão: °°°°°°°°°°°°°°°°°.
A resposta ao exercício proposto, com base nesse teorema, é que,
ao cair da mesa, a xícara atinge o
piso da cozinha ou o tapete com a
mesma velocidade, ou seja, o produto °°°°°°°° é o mesmo para as
duas situações. Ocorre que a interação da xícara com o tapete é
maior, ou seja, o intervalo de tempo t decorrido durante o choque
com o tapete é maior. Como o
produto °°°°°°°°° deve permanecer
constante, a força média que o tapete aplica na xícara para fazê-la
parar é menor, e a possibilidade
de quebrá-la também é menor.
Outras situações podem ser explicadas pelo mesmo teorema.
As redes de proteção para os
trapezistas têm o mesmo efeito
que o tapete tem para a xícara. Se
eventualmente, em uma apresentação, o trapezista cair, como o intervalo de tempo t com a rede é
mais longo, a força média aplicada por ela sobre o artista será muito menor do que a de uma queda
diretamente ao solo.
Uma aplicação vital do teorema
é o airbag. Colocado entre os bancos da frente e o painel ou nas laterais, ele infla rapidamente nas
colisões em que ocorrem violentas desacelerações dos veículos.
Inúmeros testes mostram que o
airbag pode aumentar o intervalo
de tempo de parada do motorista
em até dez vezes, fazendo com
que a força média de interação
que atua no condutor seja dez vezes menor e, na maioria das colisões, salvadora!
Tarso Paulo Rodrigues é professor e coordenador de física do Colégio Augusto Laranja
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