Este post é uma participação especial do meu irmão Gabriel Nóbile Diniz, que também é engenheiro químico e nerd – veja o canal dele no YouTube. Quer entender como pode um avião, mais pesado que o ar, voar? Leia!
E como um piloto consegue manter a aeronave em linha reta no ar?
Existem muitos artigos, fáceis de encontrar na internet, que contam como um avião consegue voar. Alguns têm desenhos bem bonitinhos, mas parecem simples. Quer dizer, fazer voar é fácil. E voar em linha reta? Como é que o avião, mesmo quando está envolto em nuvens, consegue manter a mesma altitude e direção sem desviar?
Hoje em dia existe GPS até para avião, mesmo assim, manter a altitude E a direção horizontal não parece ser fácil.
Eu não sou um engenheiro aeronáutico, mas sempre tive fascínio por avião. Eu acho que é uma das coisas que me fez escolher a faculdade de engenharia. Até hoje, se você abrir a porta do meu armário, verá várias figuras colecionáveis antigas de aviões e de turbinas. E a técnica para fazer objetos voarem é incrível…
Resolvi escrever como o objeto de meu fascínio funciona. E, também, mostrar os equipamentos para controlar o voo.
As asas de avião são versões simplificadas das asas das aves. Simplificada por que você nunca vai ver um avião de toneladas batendo asas antes de alçar voo. Nem se mexendo de acordo com a necessidade.
A asa funciona de uma forma bem simples. Veja um desenho do perfil (um corte no meio da asa):
Eu sei que a minha habilidade com Adobe Illustrator é limitada, mas o desenho explica o caminho que o ar faz enquanto passa pela asa. A parte de cima da asa força o ar a fazer um caminho mais longo e a parte de baixo faz o ar passar por um caminho mais curto.
Qual a diferença entre o ar que passa por um caminho mais longo e o que faz um caminho mais curto? A velocidade. O ar tem que passar ao mesmo tempo por cima e por baixo da asa. Então, o ar de cima, como tem um caminho mais longo no mesmo período de tempo, é mais rápido. “No final, o ar que passa por cima realmente vai mais rápido, mas não necessariamente porque o caminho é maior, e sim porque o formato da asa obriga o escoamento a mudar de direção”, segundo Ricardo Maiko Entz, engenheiro aeronáutico formado pela Universidade de São Paulo (saiba mais aviões no site da NASA).
E o que a velocidade do ar tem a ver com voo?
Simples. O ar passando por cima tem a mesma energia que o ar que passa por baixo. E existem DUAS energias importantes que os gases manifestam. A primeira energia importante é a velocidade. A segunda energia está embutida na pressão. A energia do ar passando por cima da asa e do ar passando por baixo é a mesma. Só que uma usa energia para dar uma velocidade maior, enquanto a outra utiliza para dar uma pressão maior. Então, por causa dessa diferença de pressão, gera-se uma força sobre o avião e o avião sobe.*
Uma representação das forças importantes com relação a aviões:
Veja bem… A ilustração feita no meu Adobe Illustrator parece de uma criança de 12 anos, mas dá para dizer que é um avião?
A força que puxa o avião para frente chama-se “tração”. É dada pela turbina ou pela hélice do avião. A força para trás chama-se “arrasto”. É causada pelo vento batendo na superfície do avião. Afinal, o ar é uma barreira invisível e bem fluída que tenta impedir o avanço do avião. A força para cima é chamada de “sustentação”, no balão a ar é a “empuxo”, causada pelo movimento do ar ao redor do avião ou balão. Para baixo, claro, temos o peso. Afinal, a gravidade é o que tenta impedir um voo de acontecer.
Até aqui, nada do que escrevi é algo muito inovador, mas adoraria apresentar uma coisa que faria meu primo fazer muitas perguntas do tipo “o que acontece se eu aperto isso aqui?”. Uma imagem de dentro da cabine de um Boeing 777.
Eu queria separar algumas dessas telinhas para explicar o que é. Claro, esses são instrumentos digitais, existem versões mais simples, principalmente em aviões leves. E eu não vou explicar todos.
Uma versão desse instrumento, em uma tela de LCD, está ali na cabine do Boeing. A foto que estão vendo é de outro avião também modelo Boeing. Ele diz a que velocidade o avião está analisando o ar.
O velocímetro de um carro é conectado às rodas. Então, ele mede a velocidade de acordo com a quantidade de voltas o carro dá em determinado período de tempo. No caso do avião é diferente. Ele funciona por meio de dois tubos: um embaixo da asa, apontado para a mesma direção do nariz do avião, e outro embaixo do avião ou debaixo da asa. Por meio da diferença da energia do ar, é possível descobrir a velocidade que o avião está. É um aparelho bem sensível, antigamente, ele poderia congelar ou entupir. Hoje em dia, há sistemas para impedir que isso aconteça.
Também chamado de “horizonte artificial”, esse é um dos meus instrumentos preferidos, pois funciona por meio de vácuo e de um giroscópio. O giroscópio está girando livremente dentro de uma caixa com vácuo no avião. Toda vez que ele gira – para cima, para baixo, para o lado, faz uma volta – há uma indicação nesse instrumento. Assim, é possível, mesmo com nuvem, saber se o avião está alinhado, se está girando ou se está inclinado.
Para terminar, o último instrumento que eu queria mostrar é o que diz respeito à altitude.
Esse instrumento é uma representação do altímetro. Lembre-se que o velocímetro trabalha com dois tubos. O altímetro com apenas um deles medindo altitude, por meio da pressão do ar. Ele é capaz de dizer que altitude o avião está de acordo com uma referência.
Então temos três instrumentos: um para dizer a velocidade, outro para apontar a altitude e outro para mostrar se estamos virando ou continuando reto.
Não é o suficiente para tudo, mas já dá para tirar o pé do solo e voar em uma linha reta.
*Essas informações foram obtidas em um curso e são aceitas por alguns órgãos.
Veja só o que encontrei em uma volta descompromissada pela cidade de Santiago, no Chile, em dezembro: um hotel revestido por uma fachada viva! Eu estava tão exausta, cheia de bolhas nos pés e dores nas pernas devido às intensas caminhadas pelo país hermano, que resolvi pagar aquele ônibus vermelho turístico de dois andares – sim, fiz um passeio tiozão que prometi não contar para ninguém. Ele tem um esquema conveniente para quem está se arrastando de cansaço. O ônibus percorre os principais pontos e bairros turísticos da capital. Você pode descer ou subir em vários desses locais durante um dia todo pagando o passeio diário.
O novo setor financeiro da cidade – uma espécie de avenida Brigadeiro Faria Lima paulistana -, intitulado “El Golf” devido a um enorme campo de golfe próximo ao local, faz parte do trajeto do ônibus. Entre aqueles prédios robóticos espelhados e resquícios antigos da cidade, eis que encontro esse contemporâneo hotel com sua fachada revestida por plantas vivas, intitulado “The Garden Tower” (“A Torre Jardim”, em inglês). Os guias do ônibus não continham informações sobre essa arquitetura. Nem o site oficial do hotel aborda a fachada. Encontrei alguns detalhes sobre a tecnologia empregada no site Greenroofs.
Sobre a fachada do hotel, são 2.200 m2 de jardins verticais instalados nas faces oeste e sul distribuídos por 16 andares. Foram usadas três espécies de plantas para forrar a fachada: Ophiopogon, Ajuga e Ceratostigma com musgo. Como em cada época do ano essas plantas se apresentam de uma maneira – mais verdes no verão, algumas floridas na primavera e mais sequinhas no outono e inverno – a fachada quadriculada muda de cor de acordo com a estação. Efeito poético – suspiro. Mas a escolha pelo revestimento verde não foi feita apenas por sua beleza.
A parede verde reduz entre 40% e 60% os gastos de energia com ar-condicionado. As plantas (em geral) proporcionam melhor conforto térmico para o ambiente interno revestido por elas, devido ao sombreamento que fazem e à evapotranspiração (transpiração das plantas e do solo). Elas também ajudam a impedir que o barulho nas ruas entrem dentro do prédio e diminuem a poluição sonora da cidade. Se um hotel com toda sua complexidade apostou na fachada verde, o que te impede de ter ao menos um singelo jardim em casa ou no apartamento?
Boa semana!
Obs.: Repare na expressão do ciclista ao ver o discreto vermelho ônibus de turismo onde eu estava.
Vi em uma matéria na televisão o quanto governo federal investiu na prevenção contra os problemas causados pelo excesso de chuvas, em 2011, comparado ao quanto gasta para socorrer os problemas decorrentes dos aguaceiros. Procurei esses valores para postar aqui, pena que não encontrei. Se minha memória não falha, remediar recebia de investimento cerca de dez vezes mais bilhões do que prevenir. Como diz o fino ditado, “quando a água bate na bunda o sujeito aprende a nadar”. Esse valor é necessário? Deve ser. E se precaver? Não tem preço.
“Neste trimestre, as chuvas são freqüentes em praticamente todo o País, com exceção do nordeste de Roraima e do leste do Nordeste”, anuncia a página do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Lá também é possível ver como a média de chuva varia muito durante o ano, apresentando épocas de estiagem. Essas épocas de pouca água poderiam ser usadas para prevenir os futuros problemas com a chuva – de volta todo o verão. Ao diminuírem as chuvas – o que não exige situações desse tipo de emergência -, poderiam ser retiradas pessoas de possíveis locais de perigo, impedidas construções nesses ambientes, investimentos em moradias, arborização das cidades (o que ajuda a conter as enchentes), serem alargadas as áreas de várzeas dos rios de planícies (como o rio Tietê, veja vídeo), restaurados os edifícios com risco de desabamento, serem aumentadas as galerias subterrâneas, inaugurados parques-piscinões, realizados programas de educação ambiental, etc.
Um problema é que muitos culpam a “força da natureza” por esses desastres previstos – como as inundações que este ano, de modo geral, afetam com mais gravidade Minas Gerais. E, passado este tempo de chove chuva, chove sem parar, procurar soluções como as citadas e não ignorar como se nunca mais fosse cair água do céu. Ou como se as pessoas esquecessem essas situações passadas. Não. A “culpa” dos problemas devidos às chuvas de verão não é do meio ambiente, mas da nossa relação com ele. Dificilmente iremos controlar a natureza por completo, mas podemos evitar alguns desastres como os decorrentes das águas de março, fevereiro, janeiro, dezembro.
Bom, esse post é um desabafo para todos refletirmos sobre as relações que queremos estabelecer com o meio ambiente. É de uso e abuso? Ou de respeito e precaução? Temos condições de evitar alguns desastres. Até a Nasa divulgou um mapa (acima) sobre as precipitações do início do mês no Sudeste brasileiro. As cores roxas e vermelhas, sobre cerca do norte do Rio de Janeiro, indicam mais chuva. Quanto mais azul-claro, menos. Vamos usar nossa sabedoria e tecnologia a nosso favor?
Em poucas palavras: detesto esta época em São Paulo. O que deveria ser um mês de paz, acompanhado pelo tal “espírito natalino”, na realidade, é uma réplica de um dos círculos do inferno de Dante Alighieri. Pessoas brigam na rua, no carro, na chuva, na fazenda. O trânsito é um caos, multiplica-se o tempo necessário para se deslocar na cidade.
Bom, nem era isso que queria dizer. Foi apenas um desabafo e uma deixa para falar sobre presente de Natal. Esses dias, fui comprar um brinquedo para um parente bebê lindinho. Como prefiro os brinquedos educativos e artesanais, entrei em uma dessas lojas especializadas. Adoro!
Depois de escolher o presente, fui passear com calma pela loja. Relembrei da minha infância, quando brincava com aqueles quebra-cabeças e carrinhos de madeira, fantoches e livrinhos de pano, saquinhos das cinco-marias (aqueles de areia) e mais um montão de coisas. Tudo simples, mas tão divertido!
Viajei pelo passado… até chegar ao futuro. Eu não conhecia os novos brinquedos (fotos) que unem ciência, tecnologia e conservação do meio ambiente. Imagine você mesmo montar um robô-tiranossauro-rex movido a energia solar? E criar um gerador eólico? Ai, que máximo. Fiquei procurando uma desculpa para ganhar esses brinquedos! Mãe, eu quero!
Ah, um detalhe importante: o preço era proporcional à minha empolgação. Está disposto a desembolsar cerca de R$ 100? As brincadeiras de hoje em dia são muito caras.
Esta semana, quinta-feira (20), vou ao Rio de Janeiro participar de um debate sobre “A proteção ambiental como imperativo cultural”, na Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (Unirio). O evento faz parte da Semana Nacional de Ciência e Tecnologia 2011 que este ano tem como tema “Mudanças climáticas, desastres naturais e prevenção de risco”. As inscrições gratuitas devem ser feitas pelo e-mail imperativo.cultural @ gmail.com e a organização oferece certificado de participação.
No evento, farei uma pequena exposição sobre “O Papel da Divulgação via Blog e Mídias Sociais na Proteção Ambiental”. O engenheiro Raymundo de Oliveira (Fundação Universitária José Bonifácio – FUJB) falará sobre “A Proteção Ambiental: A Política no Desenvolvimento da Tecnologia”; a filósofa Valéria Wilke (Escola de Filosofia da Unirio), “Discutindo Tecnologia e Natureza”; e, a engenheira Cládice Diniz (Escola de Engenharia de Produção Unirio), “A Cultura na Proteção Ambiental: Da Ideia ao Estabelecimento Político”. A moderadora será a engenheira Leila Andrade (Escola de Informática Aplicada).
Serviço:
“A proteção ambiental como imperativo cultural”
Quinta, dia 20 de outubro, das 19h às 21h
Auditório novo do Centro de Ciências Exatas e Tecnologia (Unirio)
Av. Pasteur, 458, Urca, Rio de Janeiro (RJ)
Todas as informações estão disponíveis na página do evento no Facebook.
Obs.: Semana passada, dei uma entrevista para o movimento @MudaRock. Falamos sobre esse evento, mídias digitais, divulgação ambiental, entre outros. Bem bacana! Dê uma olhada aqui.
Existe um lugar paradisíaco indescritível chamado Cayo de Agua – sugestão: dê um Google Imagens. É fantástico tanto em cima da água (foto) quanto em baixo (veja o vídeo aqui, sim, sou a pessoa de blusa branca). Fica lá em Los Roques. Num desses bate-papos informais com os marinheiros do barco que nos levou à Cayo de Agua, descobri o porquê do nome. E, em outra conversa com a camareira da pousada, encontrei a “fonte” da água doce usada no arquipélago.
A curiosidade me move – andando por Cayo de Agua para explorar o local até pisei num daqueles espinhos de mato. Como já disse por aqui, antes de colocar o pé na estrada sempre dou uma pesquisada sobre o local. Quando fomos a Los Roques, não havia muita informação confiável na internet. Todas as minhas indagações fiz aos moradores. “Você é uma jornalista nata”, diz meu marido. Por onde passo busco conhecer as “estórias” locais. O barqueiro, por exemplo, disse que antigamente as pessoas retiravam em Cayo de Agua a água doce usada para sobreviver – rá, daí o nome.
Segundo o marinheiro, aquela é a única ilha que possui fonte de água doce – localizada atrás da duna ao fundo da foto. Ele também disse que ninguém sabe explicar sua proveniência, ou seja, como ela brota por lá, no meio do nada, no meio do mar. Mistério… Agora, e o trabalho que era pegar essa doce água?
A maioria dos moradores vive em Gran Roque, a ilha principal. Ela fica cerca de 1h30 de distância em lancha rápida de Cayo de Agua. Imagine você enchendo seu barquinho de baldinhos e atravessando o mar tendo que desviar de ilhas e bancos de areia, perderia ao menos metade do dia na jornada. Sem contar que, no meio do caminho, a doce água poderia se misturar com a do mar devido ao balanço das ondas. Uma tragédia.
A solução mais prática atualmente encontrada foi a dessalinização da água do mar: toda a água doce usada por todos provém dessa tecnologia. Claro que muitas vezes a água acaba na ilha – passamos por esse evento desagradável. Assim, é de se imaginar o chuveiro de lá completamente diferente do nosso, um pinga-pinga. Eles realmente sentem o que é viver sem esse bem essencial. Tanto que uma das primeiras recomendações, entre as recepções e as explicações, feitas para nós pela gerente da pousada foi: economize água.
Eles sabem a falta que a água faz.
A ciência e o meio ambiente vistos por um olhar atraente e feminino
