2016, ano de jogos olímpicos. Vou escrever alguns posts sobre como funcionam alguns esportes. Mas não vou falar de regras. Vou falar de como as coisas funcionam fisicamente. Começo falando sobre a vela, esporte que estou AVRM (Assistant Venue Results Manager - Analista de Resultados das Instalações).
É pesado, mas não afunda!
Como um barco não afunda na água? Imagine você entrando no metrô ou num elevador lotado. Você empurra as pessoas e elas te empurram de volta. É assim que acontece com a água. Quando você empurra um objeto para dentro d'água ela o empurra para fora. O nome dessa força que a água faz é empuxo e essa força é igual ao peso da quantidade de água deslocada. Com isso temos 3 situações:- o objeto afunda: o empuxo da água é menor que o peso do objeto (E < P);
- o objeto fica no mesmo lugar: o empuxo da água é igual ao peso do objeto (E = P);
- o objeto flutua: o empuxo da água é maior que o peso do objeto (E > P).
Faça a experiência
Encha um balde, a pia da cozinha ou do banheiro com água. Pegue um pote de plástico e coloque-o na água. Ele vai flutuar, certo?Agora tente afundar o pote o empurrando por dento para baixo. Você sentirá uma resistência da água. Essa resistência é a água "empurrando" o pote para fora.
Faça uma marca na altura até onde você mergulhou o pote. Encha o pote de água até essa marca. O peso desse pote com água é igual a força que a água estava fazendo para levantar o pote.
Mas um barco é muito mais pesado que um potinho!!! Sim, e também muito maior e desloca muito mais água. Água o suficiente para o empuxo ser maior que o peso do barco. Só devemos ter em mente que 1 litro de água pesa 1 quilo e ocupa o espaço de um cubo medindo 10 cm em cada lado. Parece pouco mas, confie, não é.
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| Só para você ter uma noção do que é um cubo de 10x10x10 centímetros. Cabe um litro aí dentro. |
Se quiser ver os cálculos, clique aqui
Para calcular a força de empuxo máxima que o barco faz, devemos calcular o volume total do barco. Esse volume é a quantidade de água que ele vai deslocar e o peso dessa quantidade de água é igual a força que a água vai fazer para levantar o barco.
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| Essas são as dimensões do barco. Podemos separá-lo em duas formas simples, um triângulo e um retângulo. |
A área do retângulo é $base \times altura = 73,6 \times 259,1 = 19069,76 cm^2$
Para achar o volume de cada peça, basta multiplicar a área pela altura, que é 25,4 cm
Volume do triângulo: 2366,24 x 25,4 = 60102,496 cm3
Volume do retângulo: 19069,76 x 25,4 = 484371,904 cm3
O volume total é a soma dos dois volumes: 60102,496 + 484371,904 = 544474,4 cm3
Para passar de cm3 (mililitros) para dm3 (litros), basta dividirmos por 1000, ou seja, andar com a vírgula 3 casa para a esquerda
544474,4 cm3 = 544474,4 dm3 = 544,4744 litros = 544,4744 quilos (se for água)
"Navegando" contra o vento, sem lenço, sem documento...
Nas competições, as regatas, a linha de largada dos barcos e orientação do percurso é definida conforme a direção do vento. Os barcos sempre começam a regata indo contra o vento. Mas como podem ir contra o vento sem motor? É verdade, não podem. Os barcos à vela só conseguem navegar contra o vento se forem em zigue-zague, o chamado "cambar".A vela funciona como a asa de um avião. O lado da vela que está a favor do vento tem uma pressão menor que o lado que está de onde vem o vento. Isso empurra o barco praticamente em uma direção perpendicular à posição da vela. Se fosse só isso o barco continuaria indo em um sentido próximo para onde o vento sopra. A quilha faz uma força para o outro lado que faz o barco andar para a frente. Veja a figura abaixo.
Outro vídeo bem interessante é o Como um veleiro pega vento, também do Manual do Mundo, em que conversam com a Fernanda Decnop, velejadora da Seleção Brasileira.
Mais rápido que o vento
A vela pode assumir 3 posições distintas em relação ao vento:- perpendicular ao vento: nesta posição o barco consegue chegar no máximo até a velocidade do vento, já que temos a força de resistência do ar na vela e da água no casco do barco. A quilha não é necessária somente neste caso.
- quase paralela ao vento: o quase é porque se a vela ficar completamente alinhada com o vento, ela vai "embandeirar", ficar balançando de um lado para o outro. O barco não vai andar assim. Uma leve inclinação em relação a direção do vento já vai fazer o barco andar, mas muito pouco.
- entre as duas posições: aqui é realmente quando o barco anda. O ângulo ideal é quando a vela faz 45º em relação ao vento. Neste ângulo o barco atinge as maiores velocidades e pode até ir mais rápido que a velocidade do vento.
O velejador também sente um "vento aparente", que é a combinação do sentido real do vento com sentido do deslocamento.
E o barco não vira?
Vira sim, se não tomar cuidados. O vento empurra a vela e o barco pode virar, mas a quilha possui um bulbo de chumbo que faz um contrapeso. Além disso o velejador também serve de contrapeso para evitar que o barco vire. Por isso em regatas sempre vemos o velejador na ponta do barco e às vezes completamente para fora dele!
A vela em números
- há 116 anos nos jogos olímpicos. Desde 1900 em Paris. Iria estreiar antes, em 1896, mas as condições meteorológicas não deixaram.
- em 2016 10 classes diferentes: RS:X masculino, RS:X feminino, Laser (masculino), Laser Radial (feminino), Finn (masculino) 470 (dupla masculino) 470 (dupla feminino), 49er (dupla masculino), 49er FX (dupla feminino), Nacra 17 (dupla misto).
- até 380 atletas competindo nos jogos Rio 2016, podendo ser até 15 brasileiros.
- o Brasil possui 17 medalhas olímpicas na vela, 6 de ouro.
- Robert Scheidt foi 10 vezes campeão mundial da classe Laser. Possui 5 medalhas olímpicas e 5 Pans.
- Torben Grael tem 5 medalhas olímpicas e 3 Pans.
- Cláudio Biekarck é o recordista do Pan, com 9 medalhas. A última foi bronze em Toronto 2015, com 64 anos de idade.
Assista abaixo o vídeo do Aquece Rio - Vela, do Rio 2016.
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