Disputa acirrada em Toronto

Quando estamos tratando de uma competição de nível olímpico a diferença entre conquistar uma medalha ou não é muito pequena. Essa perspectiva ficou bem evidente nos atuais jogos Pan-Americanos de Toronto, quando a atleta brasileira Rosangela Santos terminou a prova de 100m sem saber se tinha conquistado a medalha de bronze. Ela praticamente chegou empatada com a atleta americana.

 Ao ver o resultado dos tempos no telão, a brasileira constatou que havia terminado a prova em quarto lugar com o tempo de 11,04s, enquanto em terceiro lugar estava Barbara Pierre com o tempo de 11,01s. Ou seja, apenas três centésimos de segundo a menos!

A partir dessas informações podemos calcular qual foi a distância que Rosangela ficou atrás da americana na linha de chegada.

Para tal, vamos utilizar o tempo que a americana levou para cruzar os 100m e multiplicar pela velocidade média da brasileira nesta prova. Obteremos então, a distância percorrida por Rosangela até o instante que Barbara cruzou a linha de chegada, exatos 99,75m. Portanto, por apenas 25cm o Brasil não levou para casa a medalha de bronze!  Como as velocidades das atletas foram altas a distancia entre elas se tornou imperceptível.

Por esse acontecimento no esporte de elite a diferença entre trazer ou não uma medalha para o país é sutil. A decisão é concretizada por centésimos de segundos, tanto que os próprios atletas muitas vezes esperam por resultados oficiais (sensores) para ratificar suas colocações nas provas.

Matéria postada por Vitor Hugo Senna, licenciando em Física na UERJ.

A sustentação no lançamento de dardos

O Brasil ganhou o bronze no lançamento de dardos feminino, a brasileira Jucilene de Lima liderava com 60.42m, mas acabou ultrapassada pela canadense Elizabeth Gleadle (62.83) e pela norte-americana Kara Winger (61.44) nos últimos lançamentos da prova.

O arremesso de dardos é um bom exemplo de esporte onde ficou notória a melhoria das marcas após a parceria com a ciência e tecnologia. Nos idos anos 50, após frustrados resultados, Bud Held conseguiu quebrar o recorde mundial com um dardo projetado pelo seu irmão engenheiro.

Quando o dardo encontra-se em vôo sofre interação com a força de arrasto, que se opõe a direção de deslocamento deste objeto.  Esta força depende da velocidade e da área frontal do dardo, como também, da densidade do ar. Quando o objeto tem uma forma não simétrica faz com que a velocidade do fluido (neste caso o ar) seja diferente na superior da inferior. Assim, Dick Held aumentou e achatou a superfície do dardo o que proporcionou maior sustentação em vôo.   Foi então, em 1955, que a IAAF criou regras que limitavam o tamanho do dardo, o que implicou na restrição do aumento da superfície.   Cujas justificativas ficavam por conta do espaço necessário para realização das competições e o perigo que trazia aos espectadores.

Embora ainda bem distante das marcas olímpicas, Jucilene está de parabéns e merece todo o incentivo e colaboração científica para fazer bonito na Olimpíada Rio 2016. 

Erros físicos dos comentaristas esportivos

O Brasil perdeu para França na fase final da Liga Mundial de Vôlei masculino de 2015, por 3 sets a 1 no ginásio do Maracanãzinho, no Rio de Janeiro (RJ). 

Contudo, o pior para quem assistiu esta derrota não foi propriamente ver nosso central Lucão perder diversos saques, ou quando o técnico brasileiro optava pela inversão 5 por 1,e entrava o levantador Willian (com o devido respeito a este atleta) e não forçava o saque favorecendo a recepção do time adversário. Do lado dos europeus, tudo funcionava, Le Raux chegava a altura de 3.65m a cada saque fazendo quebrar o nosso passe.  Mas, o pior mesmo foi ouvir os equívocos verbalizados por Luiz Roberto, que ao lado dos ex-craques de vôlei Giba e Tande comentavam o jogo pela rede Globo. 

Por inúmeras vezes, erros conceituais de física foram falados com tamanha naturalidade que cheguei a pensar numa nova mecânica, não mais newtoniana, mas numa mecânica de absurdos!

“Ele tirou o peso da bola!”, ele bradava cada vez que a bola do saque saia com baixa velocidade. Ora, se a força peso é proporcional a massa da bola multiplicada pela aceleração gravitacional, como que o atleta poderia variar esta grandeza no momento do saque? A gravidade depende da localização geográfica e a massa da bola é aferida no início da partida e tem valor padrão para tal esporte.  

Num outro momento ele lançou a seguinte pérola: “O toque na fita está mudando o peso da bola!”, aí ele estava se referindo ao uso da nova rede com leds, que segundo ele faz alterar o peso da bola quando esta bate na fita e não passa para o outro lado! Na verdade, a grandeza física a ser destacada é provavelmente a rigidez das tramas desta rede, que é maior devido ao novo material utilizado para proporcionar iluminação. De modo que, algumas jogadas que estávamos acostumados a ver a bola atravessar (por cima) a rede após um toque nela, agora são refletidas e retornam a quadra de quem a lançou.

Ao final da partida, cheguei a conclusão que o “peso” da derrota não ficou apenas nas quadras do Maracanãzinho, mas, principalmente nas aulas de física!

Medalha no Pan 2015 no Tiro com Arco

Na última sexta-feira (17), a equipe brasileira masculina de tiro com arco formada pelo trio Marcus Vinícius, Daniel Rezende Xavier e Bernardo Oliveira, venceu Cuba na disputa pela medalha de bronze nos Jogos Pan-americanos de Toronto 2015, por 5 a 3. O Brasil amargava um jejum de 32 anos nesta modalidade (a última medalha havia sido conquistada no Pan de Caracas, em 1983).

O tiro com arco é um esporte cuja prática vem crescendo no Brasil, mais especialmente em Maricá e Toledo, graças ao trabalho da Confederação Brasileira de Tiro com Arco (CBTARCO), muito embora ainda não goze de grande popularidade de público (a conquista nem chegou a ser televisionada). Os frutos do incentivo ao esporte começaram a surgir há algum tempo e recentemente um dos integrantes dessa equipe (Marcus Vinícius) chegou a ser prata no Campeonato Mundial com apenas 16 anos de idade.

A física está muito presente nessa modalidade, cujo exercício envolve conceitos diversos desde a escolha do equipamento, passando pelo lançamento e trajetória da flecha, até a chegada ao alvo. Dentre os principais conceitos presentes podemos citar a gravidade, o peso, a velocidade, a energia cinética e a energia potencial elástica.

A gravidade é a responsável pela força peso associada a massa tanto da flecha como do arco. Essa força atua através de um ponto específico do corpo estudado, a esse ponto chamamos centro de gravidade (CG). O arco posicionado na mão do arqueiro acaba virando uma extensão do seu corpo, e como é relativamente leve torna-se sujeito a trepidações no momento do disparo ou mesmo a variações na posição durante a mira. Em razão disso usa-se um conjunto de estabilizadores (hastes posicionadas frontal e/ou lateralmente ao arco) com a função de aumentar o peso do conjunto, deslocar o centro de gravidade para frente e assim aumentar a estabilidade do arco. A gravidade também é a responsável pela trajetória curvilínea da flecha, pois introduz uma velocidade com componente variável no eixo vertical do movimento. O atleta tem que saber compensar esse efeito para que atinja o alvo com sucesso.

A velocidade é outro fator importante nesse esporte. Uma flecha pode chegar a atingir 250km/h e os fatores que podem influenciar nessa variável vão desde a construção do arco e da flecha até o projeto aerodinâmico da última. Quanto ao arco, basicamente sua função é armazenar energia potencial elástica através da inclinação de suas extremidades e posteriormente transferi-la para a flecha na forma de energia cinética. Essa troca é feita na ordem de décimos de segundo. Numericamente falando, a energia envolvida não chega a 100J, mas a celeridade do processo acaba por definir uma alta potência.

Outro fenômeno que merece destaque recebe o nome do paradoxo do arqueiro e detalha o comportamento da flecha que avança até o ponto de chegada flexionando perpendicularmente em relação a direção da sua velocidade. É uma consequência da maleabilidade da flecha, da força aplicada primeiramente em sua parte traseira e da ponta de metal mais pesada provocando um aumento da inércia na parte frontal.  Esse evento só pode ser visualizado através de câmera lenta e na internet podemos encontrar diversos vídeos que auxiliam em sua visualização.

Não sabemos se os atletas têm ideia da complexidade física envolvida ao executar os movimentos mencionados, se realizam algum tipo de cálculo mental ou se tudo é resultado apenas de intuição. Mas, temos certeza de que a união dos conhecimentos físicos provenientes da ciência (através de um olhar mais técnico) com as habilidades esportivas dos praticantes podem contribuir para o aprimoramento e sucesso ainda maior da equipe brasileira de tiro com arco.

O trio brasileiro fez bonito e está de parabéns! Esperamos e acreditamos que isso seja o início do avanço desta prática esportiva no Brasil.  

Matéria escrita pelo licenciando em física Thiago Manfredi