A física da Jabulâni

É grande a quantidade de pessoas – entre profissionais de comunicação, atletas e espectadores – que concordam que, na Copa do Mundo da África do Sul, a bola foi a grande vilã.

Fabricada pela Adidas™, recebeu como nome uma palavra oriunda do idioma Zulu que significa “trazer alegria e felicidade”. Os goleiros que o digam!

Afinal, qual o problema com a pelota, fabricada com o maior cuidado e a mais avançada tecnologia disponível?

A bola

A Jabulâni é construída com oito gomos tridimensionais unidos termicamente, fabricados com EVA e TPU. A superfície é toda texturizada com sulcos, com uma tecnologia desenvolvida pela Adidas e conhecida como Grip’n'Groove. O objetivo de tais sulcos é aprimorar a aerodinâmica, e seu desenvolvimento recebeu a colaboração de diversos acadêmicos e pesquisadores da Universidade Loughborough, do Reino Unido.

A bola da Adidas segue as seguintes especificações:

• circunferência: 69,0cm ± 0,2cm (FIFA: 68,5cm – 69m5cm);
• diâmetro: variação menor ou igual a 1,0% (FIFA: ≤ 1,5%);
• absorção de água: aprox. 0% de aumento de massa (FIFA: ≤ 10%);
• massa: 440g ± 0,2g (FIFA: 420g – 445g);
• perda de pressão: ≤ 10% (FIFA: ≤ 20%).

Muito bem. Alta tecnologia, melhor aerodinâmica, especificações técnicas devidamente atendidas. Então, qual é o problema?!

Opiniões de quem entende

• “Parece uma bola de supermercado” – Júlio César, goleiro da seleção brasileira de futebol.
• “É triste que uma competição tão importante como a Copa do Mundo tenha que ser jogada com uma bola tão inadequada” – Gianluigi Buffon, goleiro da seleção italiana de futebol.
• “É claro que o cara que projetou esta bola nunca jogou futebol” – Robinho, da seleção brasileira de futebol.
• O jogador Luís Fabiano, da seleção brasileira, chamou a bola de “sobrenatural”, pois ela simplesmente mudava de direção inexplicavelmente durante seu trajeto em pleno ar.

Vamos à física da gorducha!

A superfície da Jabulâni contém sulcos que diminuem consideravelmente o atrito com o ar, fazendo com que a bola adquira maior velocidade com o mesmo impulso. São duas as consequências: a bola da Adidas permanece no ar por mais tempo, atingindo uma altura máxima maior que as outras bolas; a Jabulâni atinge o ponto crítico – a velocidade em que inicia sua queda – a cerca de 70km/h, mais de 10% acima de outras bolas. Resultado: a bola cai com maior velocidade, a partir de um ponto mais alto. Segura, goleiro!!!

Além disso, estudos da NASA demonstraram que a bola é praticamente esférica, o que aumenta sua sensibilidade à turbulência gerada pelo seu movimento no ar, o que explica as mudanças súbitas de direção. Os sulcos superficiais geram movimentos de ar de diferentes maneiras em diferentes pontos da bola, levando ao surgimento de forças assimétricas nas diferentes regiões. A resultante dessas forças tem características imprevisíveis, tornando, portanto, imprevisível também a trajetória certa da bola.

Observe na imagem a seguir, feita pelos pesquisadores da NASA, a trajetória completamente irregular de uma Jabulâni.

Para piorar as coisas, a cidade de Joanesburgo, onde será disputada a final da Copa, localiza-se a 1 753m acima do nível do mar. O que significa? Maior altitude, maior rarefação do ar, menor pressão atmosférica, menor atrito com a bola. Conclusão: efeito knuckle potencializado!

Ah, já ia me esquecendo! Efeito knuckle é aquele usado nas partidas de beisebol e que consiste na mudança brusca de direção na trajetória da bola, obtido com um arremesso em que se usam os nós dos dedos como apoio.

Sulcos na superfície melhoram a aerodinâmica. Novidade?

Nem pensar! Já no século XIX descobriu-se que a existência de pequenos defeitos na superfície de bolas de golfe melhoravam sua aerodinâmica e tornavam seu voo mais consistente, aumentando seu alcance. Foi por essa época que surgiram as bolas precursoras das usadas hoje em dia nesse esporte.

Indo um pouquinho mais longe no tempo, recuando alguns milhões de anos, percebemos que os tubarões já usavam essa técnica para melhorar sua hidrodinâmica, através da “aquisição” evolutiva das escamas placoides, que revestem toda sua superfície.

Seguindo no clima de Copa do Mundo (eca!), aguardem a publicação do artigo a respeito da vuvuzela. O que há de diferente em relação ao nosso clássico “cornetão”?

Fontes

• Revista VEJA
• NASA
• IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas
• FIFA
• Adidas

Robô-origami

Pesquisadores do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e da Universidade Harvard desenvolveram um robô programável capaz de se dobrar sozinho, realizando diferentes dobraduras (veja o vídeo acima).

O corpo do robô é feito de peças triangulares produzidas com um compósito flexível, unidas por elastômeros, todas conectadas a um circuito controlador também flexível.

É um primeiro passo para aquilo que se denomina matéria programável.

Download do Yenka

Faça o download do Yenka para rever as aulas de simulação de Física do prof. Bira em sua casa. Você também poderá realizar experimentos e aprender muito mais!

Programas para o estudo de Astronomia

Alguns links para o download de programas interessantes para estudar Astronomia:

• Stellarium
• Celestia

Cloridrato de cetamina

Recentemente, uma aluna perguntou, ao fim de uma aula, o que seria “ketamin”, substância referenciada em uma música por ela ouvida. Na ocasião, nada me ocorreu a respeito mas, após alguma pesquisa, concluí que se trata do cloridrato de cetamina, um anestésico também vendido como “droga recreativa”, usualmente conhecido como Special K.

O cloridrato de cetamina tem efeito anestésico e analgésico, bem como hipnótico e psicotrópico. Muito usado como tranquilizante para cavalos, passou a ser mais consumido na Europa do que a cocaína, por ser mais barato e acessível.

Seu consumo pode levar a problemas pulmonares graves, principalmente em fumantes, que podem acarretar insuficiência cardíaca no lado direito do coração.

Alguns riscos decorrentes do consumo dessa droga:

• Os consumidores podem ficar fisicamente incapazes de se mover, o que afeta a capacidade de condução de veículos.
• A droga pode causar ataques de pânico, depressão e, quando consumida em doses elevadas, pode agravar problemas mentais pré-existentes.
• Como diminui a percepção da dor, há um elevado risco de lesões graves sem consciência das mesmas.
• Quando utilizada em doses elevadas e associada com outras substâncias depressoras, como o álcool, pode comprometer perigosamente a respiração e os movimentos cardíacos, podendo culminar em perda de consciência.
• Sua interação com Ecstasy e outras anfetaminas é muito perigosa, e pode elevar de forma descontrolada a pressão sanguínea.
• O efeito anestésico provocado por consumo elevado de cloridrato de cetamina pode levar à morte, por perda de consciência e inalação de vômito.
• Dados recentes oriundos de publicações médicas apontam o aumento de incidência de doenças do trato urinário em consumidores dessa droga.

Enfim, veja o que publicou a Folha On-line a respeito:

15/01/2009 – 12h50
“Special K” ultrapassa cocaína na preferência de usuários de drogas no Reino Unido 

O tranquilizante para cavalos ketamina, também conhecido como “Special K”, ultrapassou a cocaína como substância mais procurada entre britânicos, de acordo com especialistas. 

Segundo o DrugScope, do Departamento de Crimes no Reino Unido, o uso da droga mostrou um crescimento de 10% entre os anos de 2006 e 2007. Ainda de acordo com os dados, a popularidade da ketamina (que pode ser injetada, inalada, fumada ou ingerida) cresceu de 60 mil usuários entre 1998 e 2000 para 113 mil em 2008. 

O uso do tranquilizante, antes restrito à cena dance music, ganhou popularidade e um novo crescimento entre a classe média devido ao seu preço – um grama da droga custa 20 euros no Reino Unido, metade do preço da mesma quantidade de cocaína. Além disso, de acordo com o jornal “The Independent”, há a crença de que o tranquilizante para cavalos seja uma droga “segura” e “limpa”. 

Entretanto, o pesquisador David Nutt, responsável pela divisão de drogas no governo britânico, alerta que a ketamina se enquadra entre as seis mais perigosas substâncias ilegais – mais danosa, por exemplo, que o ecstasy ou a maconha. Especialistas afirmam que o mito de que a ketamina é livre de riscos encoraja jovens a usá-la – e aumentar as suas doses. 

“É preocupante a evidência de que o consumo de drogas injetáveis está se disseminando mais entre as pessoas. Usuários estão subestimando os riscos envolvidos”, diz Martin Barnes, chefe executivo do DrugScope.