Pára-quedismo. As leis da física

DESENVOLVIMENTO

O paraquedismo não é um esporte criado há pouco tempo.

O sonho tem início registrado ainda na mitologia, que mostra Dédalo e seu filho Ícaro na busca de alçar voo com asas de penas de pássaro ligadas por cera.

Listamos os principais acontecimentos para o surgimento do atual paraquedas.

• 1306 - Aparecem registros de acrobatas chineses que se atiravam de muralhas e torres empunhando um dispositivo semelhante a um grande guarda-chuva que amortecia a chegada ao solo.

• 1495 - Leonardo da Vinci escreveria em notas: "Se um dia alguém dispuser de uma peça de pano impermeabilizado, tendo os poros bem tapados com massa de amido e que tenha dez braças de lado, pode atirar-se de qualquer altura, sem danos para si". Da Vinci é considerado também o precursor como projetista de um paraquedas.

• 1617 - O italiano Fausto Veranzio salta com um "paraquedas" da torre da catedral de Veneza, aterrando ileso diante dos espectadores.

• 1783 - Sebastian Lenormand constrói e patenteia um paraquedas com o qual repetidamente executa saltos.

• 1785 - Jean Pierre Blanchard constrói e salta com um paraquedas feito de seda, sem a armação fixa que até então era utilizada para manter o velame aberto.

• 1797 - Andre-Jacques Garnerin, em Paris, salta de um balão a uma altura aproximada de 2000 pés. Garnerin prossegue saltando regularmente e a ele a história deu a honra de ser considerado o primeiro paraquedista do mundo. Em 1802, em Londres, Garnerin salta a 8000 pés, um recorde para a época.

No Brasil paraquedismo tem inicio com CHARLES ASTOR, em 1931, no Aeroclube de São Paulo. Atuou sozinho formando alunos pelo BRASIL e foi sem sombra de dúvida o maior incentivador deste desporto no Brasil.

Nossa discussão sobre a física da gravidade e da força de resistência envolvida no paraquedismo considera o paraquedista caindo em linha reta perpendicular à superfície da Terra.

O paraquedas funciona ao expandir uma grande área de tecido acima da pessoa que está caindo. O paraquedas aberto cria muito atrito com o ar. Esse atrito faz com que a pessoa caia em uma velocidade menor.

Criamos um paraquedas em miniatura para representar as forças que atuam num corpo no salto de paraquedas.

Desenvolvemos o protótipo da seguinte maneira:

1. Cortar um grande quadrado do saco de plástico, cerca de 30 cm de lado.

2. Corte cada canto do quadrado de plástico uniformemente para criar um octágono, ou forma de oito lados. Mantenha as bordas iguais, para que sejam todas do mesmo tamanho.

3. Faça um pequeno furo em cada um dos oito cantos com uma extremidade da tesoura, cerca de meia polegada da borda do saco.

4. Corte oito pedaços de corda para o mesmo comprimento, cerca de 20 cm.

5. Amarre uma extremidade de oito cordas através de cada um dos furos no plástico e amarre as oito pontas soltas juntas.

6. Faça um arnês de fios para o boneco de ação em miniatura

7. Dobre o paraquedas agora atrelado no corpo do boneco e lance-o para o alto.

Analisando o experimento notamos que a força de agem no paraquedista elas modificam, no inicio há apenas uma força agindo sobre o paraquedista. Depois que o paraquedista cai certa distância, a força de atrito do ar fica grande. A força de atrito varia de acordo com a velocidade do corpo. Quando o paraquedas abre, a força de atrito do ar aumenta muito. Isso faz com que a força de atrito, durante algum tempo, fique maior que o peso. Quando a velocidade diminui a força de atrito também diminui, quando paraquedista chega ao chão, ele é sustentado pela força da superfície do chão.

DISCUSSÃO

2ª Lei de Newton aplicada!

Observação

Nosso objetivo é descrever o movimento de forma bastante simplificada, a análise completa do movimento requer matemática de nível superior, pois na realidade a atmosfera não é uniforme e a força de arrasto geralmente varia com o quadrado da velocidade.

No salto de um paraquedista, devemos lembrar que ele estará submetido, verticalmente, a ação de duas forças, são elas: Peso e a Força de Arrasto, esta força deve-se a ação do fluido (ar) sobre o corpo do paraquedista, essa força sempre terá sentido contrário ao movimento. A Força de Arrasto é dada pela expressão abaixo:

Onde K é uma constante que depende da densidade do meio e do coeficiente aerodinâmico: a forma como o corpo “corta” o ar.

1)Instantes Iniciais

Nos instantes iniciais, a velocidade do paraquedista ainda é baixa, podemos, portanto desprezar a ação da Força de Arrasto.

2)Movimento