{"id":253,"date":"2017-02-06T09:36:04","date_gmt":"2017-02-06T11:36:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/ciencianerd\/?p=253"},"modified":"2020-10-30T08:39:05","modified_gmt":"2020-10-30T11:39:05","slug":"montanha-russa-fisica-e-adrenalina","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/ciencianerd\/2017\/02\/06\/montanha-russa-fisica-e-adrenalina\/","title":{"rendered":"Montanha-Russa: A f\u00edsica a servi\u00e7o da adrenalina (vol. 4, n. 1, 2017)"},"content":{"rendered":"

Como \u00e9 a f\u00edsica desses super-brinquedos e porque s\u00e3o t\u00e3o atrativos para v\u00e1rias pessoas?<\/h1>\n

A amiga Carol Mantovani, do blog Nas Asas do Drag\u00e3o<\/a>, fez um post super did\u00e1tico e interessante sobre o que acontece com o nosso corpo quando estamos diante de uma Montanha-Russa (que voc\u00ea pode e deve conferir aqui<\/a>). Aproveitando a ocasi\u00e3o, o Ci\u00eancia Nerd resolveu explorar este mesmo tema, mas do ponto de vista f\u00edsico.<\/p>\n

Um pouco sobre Energia<\/strong><\/h3>\n

Para entender melhor sobre a f\u00edsica das Montanhas-Russas, precisamos relembrar alguns conceitos b\u00e1sicos.<\/p>\n

Se eu tenho uma bola de futebol na minha frente e quero que ela chegue at\u00e9 o gol eu preciso chut\u00e1-la<\/span>. Ao fazer isso, eu estou transferindo energia<\/span> para a bola e, com isso, ela poder\u00e1 se mover at\u00e9 o gol (desde que minha mira n\u00e3o seja p\u00e9ssima). Essa energia que a bola passou a ter depois do meu\u00a0chute \u00e9 chamada Energia Cin\u00e9tica<\/span>:<\/p>\n

Energia Cin\u00e9tica<\/span><\/strong> \u00e9 capacidade que um corpo tem de se movimentar. Ela est\u00e1 associada \u00e0 velocidade. Quanto mais r\u00e1pido um corpo est\u00e1, significa que mais Energia Cin\u00e9tica<\/span> ele possui.<\/p><\/blockquote>\n

Existe alguma outra forma de dar Energia Cin\u00e9tica<\/span> a um corpo (ou seja, dar velocidade a ele) sem precisar chut\u00e1-lo, empurr\u00e1-lo ou jog\u00e1-lo?<\/p>\n

Bom, experimente pegar uma caneta, ergu\u00ea-la sobre o ch\u00e3o do seu quarto e solt\u00e1-la. Naturalmente, ela vai cair, ou seja, ganhar velocidade. O que fez com que a caneta ganhasse velocidade, ou seja, Energia Cin\u00e9tica<\/span>, foi uma outra forma de energia, chamada Potencial<\/span>:<\/p>\n

Energia Potencial<\/strong><\/span> \u00e9 uma forma de energia que est\u00e1 relacionado com a altura do objeto em\u00a0rela\u00e7\u00e3o ao ch\u00e3o. Quanto mais alto um corpo estiver, maior ser\u00e1 sua Energia Potencial<\/span>.<\/p><\/blockquote>\n

E a grande mec\u00e2nica que rege o movimento de quaisquer corpos, incluindo as\u00a0Montanhas-Russas, \u00e9 baseada na convers\u00e3o\u00a0de uma dessas formas de energia em outra. Por exemplo: quando eu ergo a caneta eu estou fornecendo a ela Energia Potencial<\/span>. Logo que eu a solto, a caneta ir\u00e1 cair, o que significa que a\u00a0Energia Potencial<\/span>\u00a0est\u00e1 sendo convertida em Energia Cin\u00e9tica<\/span>, ou seja, em velocidade.<\/p>\n

Vamos, ent\u00e3o, para o caso das Montanhas-Russas.<\/p>\n

A Primeira Subida (ou “Aquele Momento Que Voc\u00ea Pensa Em Desistir, Mas N\u00e3o Tem Mais Jeito”<\/span><\/del>)<\/strong><\/h3>\n
\"Anima\u00e7\u00e3o
Anima\u00e7\u00e3o da primeira subida da montanha-russa<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

“Tek, tek, tek, tek, tek” \u00e9 o conhecido barulho das correntes puxando os carrinhos na primeira subida da Montanha-Russa. Lembra-se do exemplo da caneta? Ao elev\u00e1-los a uma grande altura, os carrinhos est\u00e3o acumulando Energia Potencial<\/span>.<\/p>\n

Esse \u00e9 o momento fisicamente mais importante de todo o percurso, pois \u00e9 onde os carros ir\u00e3o acumular a energia que precisam para chegar at\u00e9 o final do trajeto.<\/p>\n

At\u00e9 que chegamos no topo, onde n\u00e3o ser\u00e1 mais necess\u00e1rio o uso das correntes e a Energia Potencial<\/span> \u00e9 m\u00e1xima.<\/p>\n

A Primeira Descida (ou “Aquele Momento De Maior Desespero”<\/span><\/del>)<\/strong><\/h3>\n
\"Fotografia
Fotografia de Joel Rogers da primeira descida de uma Montanha Russa<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Quando o carrinho come\u00e7a a primeira descida, quem faz o trabalho de pux\u00e1-lo \u00e9 apenas a gravidade (e assim ser\u00e1 at\u00e9 o final da viagem).<\/p>\n

E, ent\u00e3o, queda livre. Toda a Energia Potencial<\/span> que estava armazenada ser\u00e1 convertida em Energia Cin\u00e9tica<\/span>.<\/p>\n

Quanto mais alto for o primeiro topo (ou seja, mais energia potencial<\/span>), mais velocidade o carrinho vai ganhar na descida (ou seja, mais energia cin\u00e9tica<\/span>).<\/p>\n

As demais subidas e descidas<\/strong><\/h3>\n
\"Anima\u00e7\u00e3o
Anima\u00e7\u00e3o de uma Montanha-Russa completa<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Na maioria das Montanhas-Russas o primeiro ponto \u00e9 o mais alto do percurso. Se houver algum pico mais alto do que o primeiro, ele com certeza ter\u00e1 correntes para fornecerem MAIS energia para os carrinhos subirem.<\/p>\n

Ent\u00e3o, passada a primeira descida, fique tranquilo (tranquilo? At\u00e9 parece<\/del>) porque nenhuma descida ser\u00e1 mais r\u00e1pida que a primeira.<\/p>\n

Looping – O momento mais esperado da Montanha-Russa, ou n\u00e3o<\/del><\/strong><\/h3>\n

Pelo que j\u00e1 aprendemos, a altura do looping PRECISA ser mais baixa<\/span> que a do primeiro topo. Os engenheiros especializados nesses super brinquedos projetam a Montanha-Russa para que o carrinho chegue com a velocidade perfeita no looping.<\/p>\n

Se os carrinhos n\u00e3o chegam com velocidade suficiente, eles correm risco de cair antes mesmo de chegar no topo do loop. No entanto, se eles chegam muito r\u00e1pidos (com muita\u00a0energia cin\u00e9tica<\/span>) a estrutura met\u00e1lica da Montanha-Russa pode n\u00e3o aguentar a for\u00e7a que os carrinhos far\u00e3o nela, e com isso ruir.<\/p>\n

A imagem abaixo mostra como as Energias Potencial<\/span> (barrinha azul) e Cin\u00e9tica<\/span> (barrinha verde) variam ao longo do trecho de uma Montanha-Russa:<\/p>\n

\"Anima\u00e7\u00e3o
Anima\u00e7\u00e3o da varia\u00e7\u00e3o das Energias Potencial e Cin\u00e9tica ao longo de um trecho da Montanha-Russa<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Observe com aten\u00e7\u00e3o que o primeiro morro<\/span> \u00e9 o mais alto e a energia potencial<\/span> \u00e9 m\u00e1xima<\/span>. Quando ele come\u00e7a a descer, a Potencial<\/span> vai se convertendo em Cin\u00e9tica<\/span>, at\u00e9 que ele come\u00e7a a subir o segundo morro, fazendo o processo inverso. Ao chegar no ponto mais baixo do looping o carrinho est\u00e1 com uma alta velocidade (alta\u00a0energia cin\u00e9tica<\/span>). E, na medida em que ele sobe no looping, essa Energia Cin\u00e9tica<\/span>\u00a0vai diminuindo, convertendo-se em\u00a0potencial<\/span>. Ao descer do looping, ocorre o\u00a0processo inverso.<\/p>\n

A Acelera\u00e7\u00e3o e as Experi\u00eancias Radicais<\/strong><\/h3>\n

Quando estamos dentro de um ve\u00edculo temos duas formas de perceber seu movimento<\/span>. Uma delas \u00e9 a\u00a0visual<\/strong>: se a paisagem ao nosso redor estiver parada, \u00e9 sinal de que tamb\u00e9m estamos parados.<\/p>\n

\"Desenho
Desenho de um \u00f4nibus freando e desequilibrando os passageiros<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

A outra forma de perceber o movimento \u00e9 pelo tato<\/strong>. Quando voc\u00ea est\u00e1 em um \u00f4nibus e o motorista freia o seu corpo vai para frente, por in\u00e9rcia. Da mesma forma, quando o motorista arranca, voc\u00ea sente como se algo te empurrasse para tr\u00e1s.<\/p>\n

Essa sensa\u00e7\u00e3o que seu organismo registra<\/span>, e que parece uma for\u00e7a invis\u00edvel que te empurra para frente ou para tr\u00e1s, \u00e9 provocada pela acelera\u00e7\u00e3o<\/strong>, ou seja, pela varia\u00e7\u00e3o da velocidade.<\/p>\n

Sempre que voc\u00ea est\u00e1 em um ve\u00edculo e ele varia a sua velocidade, voc\u00ea vai perceber essa varia\u00e7\u00e3o. \u00c9 claro que\u00a0quando a varia\u00e7\u00e3o \u00e9 muito pequena \u00e9 dif\u00edcil perceber. Mas se for muito grande, voc\u00ea provavelmente tomar\u00e1 at\u00e9 um susto.<\/p>\n

Muitos dos brinquedos radicais que vemos em um parque (Montanhas-Russas, as Torres de Queda Livre, os barcos que deixam as pessoas de cabe\u00e7a para baixo, etc.) se baseiam nesse princ\u00edpio<\/span>.<\/p>\n

Quanto mais acelera\u00e7\u00e3o um ve\u00edculo tiver (ou seja, quanto mais brusca forem as varia\u00e7\u00f5es de velocidade), mais intensa ser\u00e1 a sensa\u00e7\u00e3o que voc\u00ea vai experimentar.<\/p><\/blockquote>\n

E \u00e9 exatamente isso que torna esses brinquedos t\u00e3o atrativos, porque n\u00e3o s\u00e3o muitas coisas no nosso dia-a-dia que provocam sensa\u00e7\u00f5es similares.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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