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sexta-feira, 26 de março de 2010

Exemplo de Colisões: o Curling

Em ótima postagem do também ótimo blog de Física “Física na veia!”, que recomendo, o Professor Dulcidio Braz Jr. faz uma explanação envolvendo um esporte curioso: o Curling. Siga o link anterior e veja as regras. Ou, assista um vídeo com um lance para dar uma ídeia. É bacana!

Como a Rede Globo tinha exclusividade da transmissão das Olimpíadas de Inverno e simplesmente as negava a nós, não transmitindo, eu só fui conhecer agora, também! Embora, claro, nosso forte é futebol! O Curling me lembra a Bocha, que já joguei!

No blog, o professor Dulcidio analisa o esporte sobre dois aspectos, ambos envolvendo as Leis de Newton: Velocidade e Alcance, usando equações do MUV e o Atrito, que é pequeno, mas também existe no gelo! Ele mesmo avisa que fará análise das colisões, e é bom ficar de olho. Já que ele costuma realizar as demonstrações algébricas (fórmulas e contas) que não é meu enfoque principal.

Porém, quando assisti às partidas que passaram na tv e gostei, já havia pensado em ilustrar uma aula de colisões com o Curling. Fugindo dos exemplos tradicionais, como a sinuca.

Veja abaixo uma excelente jogada.



E mais outra, impressionante pela precisão!



Quando uma pedra bate na outra, imediatamente antes e imediatamente depois, a chamada Quantidade de Movimento Q (ou Momentum Linear) se conserva! Equacionando:




As pedras têm a mesma massa, e pela equação deveriam simplesmente trocar de velocidade. Mas, há outro aspecto a ser considerado: a rotação. Observe atentamente nos vídeos acima que o atleta dá um efeito, gira a pedra, no lançamento! Para dar conta da Matemática inteira do Curling seria necessário o conceito de Momento Angular (a rotação), que não é trabalhado no Ensino Médio.

Porém, como ilustração do que estou falando, suponha que você esteja brincando com uma bola de futebol. Girando a bola e soltando para que ela pique no chão. Ao picar, a energia do giro pode ser transferida ao movimento de translação da bola (para frente). Após picar, ela sai com velocidade maior do que chegou ao chão. É semelhante ao caso do chamado “morrinho artilheiro”, no futebol. A bola pica e ao invés de perder ganha velocidade!

Note que, no Curling, a colisão não pode ser considerada Perfeitamente Elástica: faz barulho, a pedra deforma um pouco mesmo que microscopicamente (tanto que tem de ser trocada de tempos em tempos). A quantidade de Movimento se Conserva, mas a Energia Cinética não. Ainda assim, achei um excelente exemplo das chamadas Leis de Conservação, que são tão cobradas no Vestibular e mesmo no ENEM.

Para saber mais, consulte os exercícios resolvidos, que estão lá no site, o Física no Vestibular. E veja outra postagem sobre colisões, também.

quinta-feira, 19 de novembro de 2009

Colisões

Os dois tipos de colisões mais cobrados no vestibular são as totalmente elástica e inelástica. Nas primeiras, além da quantidade de movimento Qmomentum linear – a energia cinética (Mecânica) também se conserva. Nas segundas, os dois corpos permanecem juntos após a colisão.

As colisões perfeitamente elásticas, cujo coeficiente de restituição é igual a 1, são teóricas. Na prática, numa trombada, parte da energia cinética de antes é usada para alguma coisa: fazer barulho, deformar os corpos. Mesmo que teóricas, são úteis por exemplo em Física de Partículas e Nuclear. No Grande Colisor de Hádrons, maior máquina do mundo que deve operar a pleno vapor em breve, esta idéia será utilizada.

Um brinquedinho comum, que inclusive já caiu várias vezes no vestibular, da UFV e da UFMG, entre tantos outros, é o ilustrado abaixo. A colisão não é perfeitamente elástica, mas é quase. E, para corpos de mesma massa, um parado e outro em movimento, eles trocam de velocidade após a trombada. Veja!



Achei esta simulação também, para o Iphone, muito bem feita. Note que como ele tem sensor de aceleração, tive a nítida impressão de que quem gravou o vídeo colocou o telefone um pouco de lado. Observe como as cordas estão meio assim, de banda! Mas, a simulação é muito bacana!



Encontrei este outro vídeo, que é uma interpretação artística do movimento. Como sou fã de arte moderna, segue também!