terça-feira, 13 de outubro de 2009

bolas

Bola rolando, ciência em campo!
O chute do craque mandando a bola para o gol faz a alegria dos torcedores. O efeito que a bola ganha com a cortada é de deixar o time adversário sem reação. O quique da bola e a cesta marcada de longe às vezes levam o próprio atleta a duvidar do que foi capaz de fazer. E aquela bola salva em cima da linha e devolvida numa raquetada firme, não merece os aplausos do público? Os atletas famosos no futebol, no vôlei, no basquete e no tênis têm em comum uma especial habilidade com a bola. Para realizarem jogadas espetaculares eles se valem da física, muitas vezes, sem saber. Quer ver só?
Ciência e bola têm tudo a ver, a começar pela própria forma do objeto do qual estamos falando. Ou você já imaginou jogar futebol com uma bola quadrada? E bater com uma raquete numa bola alongada, não seria difícil? Onde a bola iria parar? A bola ou esfera é a única forma geométrica que pode ser rolada em qualquer direção. E cá pra nós, é muito mais fácil rolar um objeto do que arrastá-lo. Já tentou arrastar um pneu de carro, por exemplo? Agora, empurrar o pneu rodando é moleza. Da mesma forma, a bola pode andar grandes distâncias e ser movimentada com facilidade.

Podemos dizer que a bola é uma figura simétrica, pois é igual vista de qualquer posição. Por não precisarmos escolher lado ou lugar certo para bater, ela é o objeto ideal para jogar a maioria dos esportes: para acertar com raquetes, para arremessar ou quicar com as mãos, para chutar... Mas já se perguntou porque cada esporte tem uma bola diferente?
As bolas são de tamanhos e materiais apropriados para cada esporte. A de pingue-pongue, por exemplo, é feita de plástico, leve e pequena para que seja fácil acertá-la com uma pequena raquete. Ela não pode quicar muito, porque tem de ficar sempre perto da mesa. Jogar com um perereca - aquela bola do tamanho da de pingue-pongue totalmente de borracha - seria difícil porque ela quica demais e extrapolaria demais os limites da mesa.
Já a bola de basquete é pesada e feita de uma borracha que tem pequenos pinos para não escorregar da mão do jogador. A bola de vôlei precisa ser mais leve para facilitar o toque e não precisa ser áspera, pois nesse esporte é proibido segurar a bola. Imagine só jogar futebol com uma bola de basquete que, além de mais pesada, é mais dura. Seria perigoso cabecear ou matar uma bola dessas no peito. E a bola de tênis, por quê ela é peluda? Para responder a essa pergunta, é preciso falar um pouco sobre o quique e as bolas de efeito.
O quique e as bolas de efeito

Na física, dizemos que qualquer objeto que se move carrega um tipo de energia, que podemos chamar de energia de movimento. Se um objeto está se movendo e pára, essa energia de movimento se transforma em outro tipo de energia. Veja: numa bicicleta, a energia se transforma em calor no freio. Mas nem pense em colocar a mão na borracha do freio depois de parar, porque você pode se queimar. Um outro exemplo pode ser uma batida de carros, onde a energia de movimento é utilizada para deformar a lataria.

Quando uma bola cai no chão a sua energia de movimento é utilizada na deformação da bola. A gente nem percebe essa tal deformação, porque ela acontece muito rapidamente. Mas, se a cena fosse filmada e o filme passado em câmera lenta, veria-se que quando a bola bate no chão ela se amassa mesmo! Se fosse uma bola de massinha, ao se deformar essa energia seria transformada num pouquinho de calor, e a bola não sairia do chão. Acontece que numa bola de esportes, quando você tenta deformá-la, ela volta ao seu formato original. É como uma mola, que você aperta e ela volta. Então, quando a bola bate no chão, ela se amassa, mas logo depois fica redonda novamente, tomando novo impulso. Nesse caso, a energia utilizada para deformar a bola é devolvida na forma de movimento.
É preciso dizer também que nem toda bola quica na mesma altura. Tudo depende do material de que é feita a bola e da pressão dentro dela. Repare que uma bola bem cheia quica melhor que uma bola meio vazia. O chão em que jogamos também influencia: se for no cimento, a bola quica mais do que na terra, e muito mais do que na grama. Por isso, as quadras de basquete e handebol são sempre de madeira ou cimento.
Ao soltar uma bola, observe que ela nunca quica na mesma altura em que foi jogada. Sempre há um pouco de energia perdida no quique. A borracha é um bom material para fazer bolas que quicam, pois ela sempre volta ao lugar depois de deformada. Além disso, ela não é muito dura, o que evita machucar os jogadores. Uma bola de aço, jogada num chão tão duro quanto ela também quicaria bem, mas já imaginou agarrar uma bola dessas?

O segredo para que a bola quique até a mesma altura em que foi jogada é o impulso adicional que os jogadores dão para baixo. Agora, fazendo a bola quicar e girar ao mesmo tempo, o quique será do mesmo jeito? Experimente e você verá que ela não vai quicar só para cima, vai dar também um pulinho para o lado. Isso acontece porque um pouco do movimento de rotação será transmitido para o movimento de deslocamento. Complicou? Então, dê uma olhada nas figuras.

Você já ouviu falar de bola de efeito? É quando um jogador arremessa a bola e ela faz uma curva no ar, em vez de seguir reto. Como isso é possível? Esse é o chamado "efeito Magnus" e acontece quando a bola é lançada pelo ar, girando rapidamente. O efeito depende da velocidade de rotação da bola, e também da quantidade de ar que a bola arrasta quando gira. Quanto menos lisa for a bola, mais ar ela arrasta e maior é o efeito. É por isso que a bola de tênis é peluda.
Existe uma regra do beisebol proibindo que a bola seja lixada. Assim, ela ficaria mais áspera e aumentaria o seu efeito. Só para dar uma idéia, uma bola de beisebol pode ser arremessada a uma velocidade de mais de 150 quilômetros por hora. Ela pode ser lançada rodando, dando vinte voltas por segundo! Uma bola de futebol chutada com bastante força também pode ultrapassar os 100 quilômetros por hora.
Ciência Hoje das Crianças 109, dezembro 2000Martín Makler,Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas eClube de Astronomia Mário Schenberg

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