O que se falam muito nos últimos anos é sobre o aquecimento global e que devemos fazer o possível para poupar energias e preservar o meio ambiente que está em constante degradação. Bom, o que falaremos hoje pode ajudar a nossa atmosfera e também economizar no seu bolso.

Alguns anos atrás, quando ainda estava no meu ensino médio, assisti a uma corrida de carros urbanos, porém modificados especialmente para estas corridas (aqui em Mato Grosso são chamadas de Arrancadão) e vi algumas pick-ups e alguns utilitários correndo com a tampa traseira da carroceria abaixada. Não sei o real motivo disso mas, aparentemente, seria para diminuir o arrasto (atrito) e dar maior velocidade ao veículo. Agora eu lhe pergunto meu caro leitor: será que isso funciona?

“Não precisam responder, eu mesmo respondo”. Não, isso de fato não funciona. Muito pelo contrario do que imaginam. Quando abaixamos a tampa traseira de um utilitário, uma pick-up ou algo do gênero, por incrível que possa parecer, aumentamos o arrasto e conseqüentemente, aumentamos o consumo de combustível do mesmo. Mas por que isso acontece?

Para facilitar o entendimento, eu, que não entendo nada de edição de imagem, fiz uma edição grotesca do que acontece nesse caso, veja a imagem.

Bom, segundo os projetistas, quando a tampa da carroceria está fechada, cria-se o que chamamos de bolha de separação de baixa velocidade (ou para soar mais inteligente: Fluxo em vórtice segregado), dentro da própria carroceria e quando a corrente de ar que vem de frente passa pela cabine, tenta entrar em contato com a carroceria, mas é impedida pela bolha de ar que se encontra dentro da mesma e acaba passando direto sem entrar em contato com o veículo (isso porque dois corpos não ocupam o mesmo lugar no espaço). Esta situação diminui o arrasto, economiza combustível e ajuda a ganhar velocidade. Agora, quando abrimos a tampa traseira, não se cria a tal bolha no interior da carroceria, então o ar que vem de frente, passa pela cabine e entra em contato com carroceria do veiculo aumentado o arrasto e, consequentemente, aumentado o consumo de combustível do veículo.

Autores: Diego Galeano
Maísa Caldas

Também irei esperar os e-mails e comentários.

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Essa foi uma pergunta feita por um leitor assíduo do CURIOFÍSICA, Ariel Makiama.

Bom, primeiramente vamos considerar um objeto metálico, carregado eletricamente e perfeitamente esférico. Desta forma os elétrons desse objeto carregado tendem a ficarem distribuídos uniformemente sobre a superfície desse material, na superfície e não no seu interior.

Agora, se fizermos com que esse mesmo objeto se deformasse e ficasse um pouco pontiagudo, neste caso, os elétrons continuarão na superfície do material, porém se acumularão na parte pontiaguda do objeto e não mais distribuídos uniformemente sobre ele. Isso é o que chamamos Efeito das Pontas.

É, basicamente por esse fato, que os cabos de condução de eletrica têm formato cilíndrico, porque assim, os elétrons irão correr pelo fio de forma uniforme. Se os fios tivessem formato quadricular o efeito das pontas se faria presente e os elétrons iriam se acumular nas “quinas” do fio, aumentando assim a resistência do fio e conseqüentemente, a perda de parte dessa energia pelo atrito e também um aumento dos gastos com material porque o fio teria de ser mais resistente para não se romper.

É por isso também que em dias chuvosos, deve-se evitar ficar próximo de objetos pontiagudos e altos, porque a corrente elétrica que vem dos raios é atraída por esses objetos devido à concentração de carga em um local (a ponta do objeto). Repare que os pára-raios são bem pontudos, para concentrar o maior número de carga em sua ponta e atrair o raio para si.

Diego Galeano
Maísa Caldas

Esse vale a pena assistir. O Mundo de Beakman – Eletricidade.

O seriado de TV americano Mythbusters, trouxe-nos algo muito interessante e importante que pode ser utilizado por nós no dia-a-dia.

Surgiu o mito de que é mais econômico andar de carro com o ar-condicionado ligado do que abrir os vidros. Não costumamos ouvir isso aqui no Brasil, mas por que surgiu esse mito?

Bom, para que o carro ande, o motor precisa queimar combustível e quanto mais obstáculos o automóvel tiver em seu caminho, mais força o motor terá de fazer para que ele continue andando, queimando assim mais combustível. Esses obstáculos são as forças de atrito. Se você andar por um terreno arenoso, terá que enfiar o pé no acelerador para que o carro não fique preso. Consequentemente, ele gastará mais combustível para poder manter-se em movimento.

A força de atrito mais rotineira que um veículo enfrenta, é a força feita pelo ar, conhecida como arrasto. Se um automóvel estiver a uma velocidade baixa, a força que o vento fará sobre o carro também será baixa (ação e reação), porém se o carro estiver em uma velocidade alta, a força que o vento fará sobre o mesmo, também será alta. Se os vidros do carro estiverem abertos, o arrasto produzido pelo ar será maior do que se os vidros do carro estiverem fechados, devido à área maior de contado, isto é fato.

Então, você já deve ter entendido porque o mito surgiu. Se o ar produz um arrasto sobre o carro e esse arrasto é maior quando os vidros estão abertos, o carro consome mais combustível para compensar essa força adicional sobre o mesmo. Sendo assim, é melhor manter os vidros fechados e ligar o ar condicionado, de forma que o motor não precisara utilizar combustível adicional para compensar a força de atrito quando os vidros estiverem abertos.

Mas existe outro detalhe. O aparelho de ar-condicionado do carro também utiliza o combustível como forma de energia. Então, o combustível utilizado a mais, pela força adicional que o motor precisa fazer para compensar o arrasto com os vidros abertos é maior que o combustível utilizado pelo ar-condicionado? Até que ponto isso é verdade?

Os caçadores de mitos fizeram os testes para responder essas perguntas. No primeiro teste foi feita uma simulação computacional. Eles calcularam qual era a arrasto produzido por um automóvel a 75 km/h, seu consumo de combustível com os vidros abertos e, com os vidros fechados e ar-condicionado ligado. Chegaram à conclusão de que andar com os vidros fechados e ar-condicionado ligado como forma de economia, é um mito. Ou seja, o consumo de combustível a 75 km/h com os vidros abertos é menor do que no outro caso.

O segundo teste foi feito em escala real em uma pista de teste oval com dois veículos utilitários. Foi retirado todo o combustível dos veículos e depois colocaram exatamente a mesma quantia em cada um deles. Os dois veículos tiveram que andar a uma velocidade constante de 85km/h. Para a surpresa de todos, o resultado deste teste foi exatamente o oposto do primeiro, que foi feito com simulação computacional. O carro que andou com os vidros abertos teve um consumo de combustível maior que aquele que andava com o ar-condicionado ligado.

Conclusão: Depois de serem feitos outros testes, os Mythbusters descobriram que quando se mantém uma velocidade inferior a 80km/h, o consumo de combustível, devido ao arrasto produzido pelo ar, não é maior que o consumo do ar-condicionado. Então, neste caso, é melhor abrir os vidros e curtir a brisa. Mas, se você estiver acima de 80km/h essa relação de consumo se inverte. Nesse caso, feche os vidros e ligue o ar-condicionado.

Diego Galeano
Maísa Caldas

Programa sobre aerodinâmica – A Noite é uma Criança,  Band

Outro teste de aerodinâmica