Audi
A criação é assinada pela agencia BBH London e a trilha é “Draculo”, da dupla inglesa Basement Jaxx. Direção criativa: Nick Kidney e Kevin Stark.
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sexta-feira, 7 de janeiro de 2011
Filme da Audi mistura imaginação, realidade e engenharia
Audi
A criação é assinada pela agencia BBH London e a trilha é “Draculo”, da dupla inglesa Basement Jaxx. Direção criativa: Nick Kidney e Kevin Stark.
sábado, 25 de dezembro de 2010
A maldição do Titanic: bactéria desconhecida acelera corrosão
Inovação Tecnológica
Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0
A imagem mostra os rustículos, saliências ferruginosas sobre o casco do navio Titanic, que está a 3.800 metros de profundidade. [Imagem: RMS Titanic Inc.]
Cientistas identificaram uma espécie até agora desconhecida de bactéria ajudando a enferrujar cada vez mais o que sobrou do navio Titanic.
Segundo os pesquisadores, a bactéria está contribuindo para a rápida deterioração dos destroços do navio.
A descoberta revela uma potencial nova ameaça microbiana para o casco dos navios e das estruturas metálicas submarinas, como plataformas de petróleo.
Bactéria da ferrugem
Os pesquisadores isolaram o novo microrganismo de um "rustículo" - um aglomerado de ferrugem - retirado do Titanic, que está 3,8 km abaixo da superfície do oceano.
A nova bactéria foi batizada de Halomonas titanicae.
A avaliar a capacidade do microrganismo causar corrosão em metais, os cientistas das universidades de Halifax, no Canadá, e Sevilha, na Espanha, descobriram que ele é capaz de aderir a superfícies de aço, criando saliências de ferrugem.
Eles acreditam que os rustículos, saliências de ferrugem que lembram as estalactites das cavernas, encontradas ao redor de todo o casco do Titanic, sejam formados por um processo bacteriano similar.
Embora os rustículos pareçam ser estruturas sólidas, eles são altamente porosos e contêm uma complexa variedade de bactérias, sugerindo que a H. titanicae pode trabalhar em conjunto com outros organismos para acelerar a corrosão do metal.
Biodegradação de metais
Mas os cientistas veem um lado positivo na ação da bactéria, que pode ajudar na biodegradação de materiais que afundam no oceano.
"Nós acreditamos que a H. titanicae desempenha um papel na reciclagem de estruturas de ferro em determinadas profundidades. Isto pode ser útil no descarte de navios antigos e plataformas petrolíferas que tenham sido limpos de toxinas e produtos à base de óleo e, em seguida, enviados para o fundo do oceano," afirmaram eles.
Contudo, eles alertam que não é possível determinar se a bactéria chegou ao Titanic antes ou depois dele afundar. E, como não era conhecida, ninguém sabe ao certo a ação da bactéria sobre outras estruturas metálicas.
"Encontrar respostas para essas perguntas não apenas nos dará uma melhor compreensão dos nossos oceanos, mas também pode nos ajudar a projetar revestimentos que possam evitar deterioração semelhante em outras estruturas metálicas," concluem eles em seu artigo.
Bibliografia:Halomonas titanicae sp. nov., a halophilic bacterium isolated from the RMS Titanic
Cristina Sánchez-Porro, Bhavleen Kaur, Henrietta Mann, Antonio Ventosa
International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology
Vol.: Early View
DOI: 10.1099/ijs.0.020628-0
Anúncio da BMW imprime a marca na retina das pessoas
Gizmodo
Como uma pessoa consegue se lembrar de comerciais? A BMW pode ter a resposta. A montadora alemã projetou para a platéia de um cinema uma luz fortíssima através de sua logo recortada. Quando disseram para o pessoal abrir os olhos, eles ainda viam as 3 letras: BMW.
Este vídeo explica que o efeito na retina é o mesmo do verificado em alguém que olhou por muito tempo para o sol. Quando fecha-se os olhos disso, você ainda vê um grande ponto (ou fica cego). A BMW usou este efeito para seu benefício em uma projeção de filme, fazendo um flash rápido de sua logo. Quando a platéia foi instruída a fechar os olhos a mágica aconteceu.
Isso é publicidade criativa (e eles dizem que não machuca) e o grupo focal pareceram bem impressionados com o efeito. E casou bem com o comercial inteiro. Você pode ver aqui como funciona, mas o efeito não rola assistindo o vídeo no Youtube. [Wired]
Dá para sobreviver a um salto do topo de um prédio?
Gizmodo
Crianças, se eu vir vocês fazendo qualquer coisa parecida com isso, em qualquer momento das vidas de vocês, vocês vão ficar de castigo por dois meses. Sem Wii e sem internet. DE CASTIGO.
Queria saber qual desses gênios teve a ideia maluca. “Te dou 10 Rublos se você pular do topo daquele prédio naquele monte de neve”. Na verdade, isso parece tão maluco que eu me pergunto se é real. À primeira vista, parece mesmo real. No entanto, eu posso fazer uma análise simples de vídeo para verificar (usando, claro, a melhor ferramenta gratuita de análise de vídeo: Tracker Video).
Boa, cinegrafista amador russo. Você tentou fazer o vídeo ser difícil de analisar, e eu saúdo seus esforços. A câmera se move bastante. No entanto, eu sou um mestre do Tracker Video. Tenho aqui um gráfico do movimento vertical do primeiro cara que pulou. A unidade de distância é de 1 andar do prédio.
Será real? Bem, isso parece mesmo ter uma aceleração constante de −4,86 andares/s2. Se eu supor que este evento aconteceu no planeta Terra, com uma aceleração em queda livre de −9,8m/s2, posso determinar a altura de um andar.
Hmmmmm… Dois metros. Meio incomum. Ok, vamos tentar outro pulo e ver se consigo uma aceleração similar.
Para este pulo, identifiquei uma aceleração de cerca de −3,58 andar/s2. Isso colocaria a altura de um andar em 2,7 metros. Isso parece mais provável. Nos EUA, um andar de um prédio comercial pode chegar a cerca de 3 metros. No entanto, vamos fazer o terceiro pulo para confirmar. Este último resulta em um 2,1 metros para a altura do andar. Ok, seguindo em frente. O vídeo está com má qualidade, e a câmera realmente se move bastante. Mas a aceleração está constante, então acho que tudo bem. Vamos considerar uma média meio aleatória e determinar que a altura de um andar é 2,5 metros – um pouco baixo, mas vamos lá. Isso significa que a altura do prédio é cerca de 13 metros.
Próxima pergunta: dá pra fazer isso? É claro que dá. Lembram do Professor Splash? Ele saltou de uma altura de 10 metros para uma piscina de água com apenas 30cm de profundidade. É possível. Não vou entrar em detalhes, mas eu tenho uma página com uma calculadora de perigo de saltos. Aqui eu mostro como determinar a aceleração durante a “aterrissagem”.
A aceleração é a chave para evitar ferimentos. Segundo os teste de tolerância à força-g da NASA, uma pessoa parada pode aguentar cerca de 18g’s (170 m/s2) por períodos muito curtos. Então, qual será a aceleração a qual esses russos malucos estavam submetidos? Se o prédio tinha 13 metros de altura, e a neve tinha cerca de 1,5 metro de profundidade, a aceleração seria de apenas 7,6 g’s. Claramente “sobrevivível”.
Mas o lance do castigo está de pé, crianças. NÃO FAÇAM ISSOEngenheiro da Apple reconstrói computador mais antigo do mundo com Lego
Olhar Digital
A Máquina de Anticítera foi construída há mais de 2000 anos e já teve muitas réplicas, mas só agora uma versão em Lego entrou na jogada
Há mais de 2.000 anos, os gregos usavam um computador analógico moldado com trinta engrenagens de bronze, feitas a mão, que calculava os movimentos da Terra em relação ao céu e, ainda que não se saiba o motivo exato para que os cálculos fossem feitos, o computador, conhecido como Máquina de Anticítera, foi estudado por mais de 50 anos e vários cientistas tentaram reconstruí-lo.
Andrew Carol, um dos engenheiros de software da Apple, fez a mais atual reconstrução da Máquina de Anticítera, só que sem engrenagens de bronze. Andrew usou peças de Lego!
Cerca de 1.500 blocos e 110 engrenagens foram utilizadas para montar, num período de 30 dias, a réplica parecida do computador construído antes do nascimento de Cristo.
A reconstrução de Andrews funciona perfeitamente e prevê futuros eclipses.
Andrew Carol, um dos engenheiros de software da Apple, fez a mais atual reconstrução da Máquina de Anticítera, só que sem engrenagens de bronze. Andrew usou peças de Lego!
Cerca de 1.500 blocos e 110 engrenagens foram utilizadas para montar, num período de 30 dias, a réplica parecida do computador construído antes do nascimento de Cristo.
A reconstrução de Andrews funciona perfeitamente e prevê futuros eclipses.
domingo, 19 de dezembro de 2010
Tabela Periódica será corrigida pela primeira vez na história
Inovação Tecnológica
Pela primeira vez na história, os pesos atômicos de alguns elementos da Tabela Periódica serão alterados.
A nova Tabela Periódica, descrita em um relatório científico que acaba de ser divulgado, irá expressar os pesos atômicos de 10 elementos de uma forma diferente, para refletir com mais precisão como esses elementos são encontrados na natureza.
Os elementos que terão seus pesos atômicos alterados são: hidrogênio, lítio, boro, carbono, nitrogênio, oxigênio, silício, cloro, enxofre e tálio.
"Por mais de 150 anos os estudantes aprenderam a usar os pesos atômicos padrão - um valor único - encontrados na orelha dos livros didáticos de química e na Tabela Periódica dos elementos," comenta o Dr. Michael Wieser, da Universidade de Calgary, no Canadá e membro da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).
Contudo, explica ele, conforme a tecnologia foi evoluindo, os cientistas descobriram que aqueles números tão bem decorados não são tão estáticos quanto se acreditava anteriormente.
Ciência, indústria e esportes
As modernas técnicas analíticas conseguem medir o peso atômico de vários elementos com altíssima precisão.
E essas pequenas variações no peso atômico de um elemento são importantes não apenas nas pesquisas científicas, mas também em outras atividades práticas.
Por exemplo, medições precisas da abundância dos isótopos de carbono podem ser usadas para determinar a pureza e a origem de alimentos como a baunilha ou o mel.
Medições dos isótopos de nitrogênio, cloro e outros são utilizadas para a detecção de poluentes em rios e águas subterrâneas.
Nas investigações de doping nos esportes, a testosterona, que melhora o desempenho dos atletas, pode ser identificada no corpo humano porque o peso atômico do carbono na testosterona humana natural é maior do que na testosterona farmacêutica.
Pesos atômicos como intervalos
Os pesos atômicos destes 10 elementos agora serão expressos em intervalos, com limites superiores e inferiores.
Por exemplo, o enxofre é conhecido por ter um peso atômico de 32,065. No entanto, o seu peso atômico real pode estar em qualquer lugar no intervalo entre 32,059 e 32,076, dependendo de onde o elemento é encontrado.
"Em outras palavras, o peso atômico pode ser utilizado para identificar a origem e a história de um determinado elemento na natureza," afirma Wieser.
Elementos com apenas um isótopo estável não apresentam variações em seu peso atômico. Por exemplo, o peso atômico padrão do flúor, alumínio, sódio e ouro são constantes, e seus valores são conhecidos com uma precisão acima de seis casas decimais.
E agora, professor?
"Embora esta mudança ofereça benefícios significativos na compreensão da química, pode-se imaginar o desafio para os professores e estudantes, que terão que escolher um único valor de um intervalo ao fazer cálculos de química," diz a Dra Fabienne Meyers, diretor adjunto do IUPAC.
"Nós esperamos que os químicos e os educadores tomem este desafio como uma oportunidade única para incentivar o interesse dos jovens em química e gerar entusiasmo para o futuro criativo da química," afirma Meyers.
O trabalho que embasou a primeira correção já feita na Tabela Periódica durou de 1985 a 2010. A mudança vai coincidir com o Ano Internacional da Química, que será celebrado em 2011.
Considerada um dos maiores feitos científicos de todos os tempos, a tradicional Tabela Periódica tem sofrido "ataques" de várias frentes de pesquisa, conforme o conhecimento científico avança.
Pela primeira vez na história, os pesos atômicos de alguns elementos da Tabela Periódica serão alterados.
A nova Tabela Periódica, descrita em um relatório científico que acaba de ser divulgado, irá expressar os pesos atômicos de 10 elementos de uma forma diferente, para refletir com mais precisão como esses elementos são encontrados na natureza.
Os elementos que terão seus pesos atômicos alterados são: hidrogênio, lítio, boro, carbono, nitrogênio, oxigênio, silício, cloro, enxofre e tálio.
"Por mais de 150 anos os estudantes aprenderam a usar os pesos atômicos padrão - um valor único - encontrados na orelha dos livros didáticos de química e na Tabela Periódica dos elementos," comenta o Dr. Michael Wieser, da Universidade de Calgary, no Canadá e membro da IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada).
Contudo, explica ele, conforme a tecnologia foi evoluindo, os cientistas descobriram que aqueles números tão bem decorados não são tão estáticos quanto se acreditava anteriormente.
Ciência, indústria e esportes
As modernas técnicas analíticas conseguem medir o peso atômico de vários elementos com altíssima precisão.
E essas pequenas variações no peso atômico de um elemento são importantes não apenas nas pesquisas científicas, mas também em outras atividades práticas.
Por exemplo, medições precisas da abundância dos isótopos de carbono podem ser usadas para determinar a pureza e a origem de alimentos como a baunilha ou o mel.
Medições dos isótopos de nitrogênio, cloro e outros são utilizadas para a detecção de poluentes em rios e águas subterrâneas.
Nas investigações de doping nos esportes, a testosterona, que melhora o desempenho dos atletas, pode ser identificada no corpo humano porque o peso atômico do carbono na testosterona humana natural é maior do que na testosterona farmacêutica.
Pesos atômicos como intervalos
Os pesos atômicos destes 10 elementos agora serão expressos em intervalos, com limites superiores e inferiores.
Por exemplo, o enxofre é conhecido por ter um peso atômico de 32,065. No entanto, o seu peso atômico real pode estar em qualquer lugar no intervalo entre 32,059 e 32,076, dependendo de onde o elemento é encontrado.
"Em outras palavras, o peso atômico pode ser utilizado para identificar a origem e a história de um determinado elemento na natureza," afirma Wieser.
Elementos com apenas um isótopo estável não apresentam variações em seu peso atômico. Por exemplo, o peso atômico padrão do flúor, alumínio, sódio e ouro são constantes, e seus valores são conhecidos com uma precisão acima de seis casas decimais.
E agora, professor?
"Embora esta mudança ofereça benefícios significativos na compreensão da química, pode-se imaginar o desafio para os professores e estudantes, que terão que escolher um único valor de um intervalo ao fazer cálculos de química," diz a Dra Fabienne Meyers, diretor adjunto do IUPAC.
"Nós esperamos que os químicos e os educadores tomem este desafio como uma oportunidade única para incentivar o interesse dos jovens em química e gerar entusiasmo para o futuro criativo da química," afirma Meyers.
O trabalho que embasou a primeira correção já feita na Tabela Periódica durou de 1985 a 2010. A mudança vai coincidir com o Ano Internacional da Química, que será celebrado em 2011.
Considerada um dos maiores feitos científicos de todos os tempos, a tradicional Tabela Periódica tem sofrido "ataques" de várias frentes de pesquisa, conforme o conhecimento científico avança.
quinta-feira, 5 de agosto de 2010
Como funciona a aerodinâmica?
por Patrick E. George - traduzido por HowStuffWorks Brasil
Não é algo agradável de fazer, mas imagine o que acontece a um carro a 100 km/h batendo num muro de concreto. Partes metálicas retorcidas e rasgadas. Vidros estilhaçados. Airbags se inflando para proteger os ocupantes – mas nesse tipo de acidente não ajudariam muito. Por mais seguros que sejam os carros atuais, eles não foram feitos para furar um muro de concreto.
Só que há um tipo de parede que os carros conseguem atravessar – e fazem isso há muito tempo. É o muro de ar, cuja resistência os carros têm que vencer para se mover.
Não é fácil pensar no ar ou no vento como um parede. Em baixa velocidade, em dias com pouco vento, é difícil perceber como o ar interage com nossos veículos. Mas em alta velocidade, ou sob vento excepcionalmente forte, a resistência do ar (a força que o ar exerce sobre um objeto em movimento – também chamada de arrasto) tem enorme efeito sobre a aceleração, a dirigibilidade e o consumo de um carro.
Nesta hora entra em cena a ciência da aerodinâmica. Aerodinâmica é o estudo do ar em movimento e das forças exercidas por ele sobre objetos sólidos [fonte – Nasa, em ingles]. Há décadas se projetam carros tendo em mente a aerodinâmica, e os fabricantes de carros puseram em uso inovações que tornam mais fácil cortar o muro de ar, diminuindo seu efeito adverso.
Na essência, projetar um carro levando em consideração o fluxo de ar significa que ele vai ter menos dificuldade para acelerar e vai ter menor consumo de combustível porque o motor não tem que trabalhar tanto para empurrar o carro através da parede de ar.
Os engenheiros desenvolveram várias maneiras de fazer isso. Por exemplo, para que o ar flua ao redor do carro com a menor resistência possível, as carrocerias são arredondadas e têm partes que canalizam o ar. Alguns carros de alto desempenho têm até partes projetadas para levar o ar a se mover de forma suave sob sua parte inferior. Em determinados modelos há aerofólios (também chamados de asas ou spoilers) para evitar que o ar “puxe” para cima o carro – criando sustentação, o que diminui sua estabilidade. Mas na maioria dos carros a suposta peça aerodinâmica está lá apenas como enfeite – você verá a explicação adiante.
Neste artigo vamos examinar a física da aerodinâmica e da resistência do ar e a história de como os carros têm sido projetados levando isso em conta, além de explicar por que a tendência de carros ecológicos dá mais importância que nunca à aerodinâmica.
Conforme um objeto se move pela atmosfera ele desloca o ar que o cerca. O objeto também fica sujeito à gravidade e ao arrasto. O arrasto é gerado quando um objeto sólido se move através de um meio fluido como a água ou o ar. O arrasto aumenta com a velocidade – quanto mais velozmente o objeto se move, mais arrasto ele sofre.
Medimos o movimento de um objeto usando os fatores descritos nas Leis de Newton (em inglês). Estão incluídas massa, velocidade, peso, força externa e aceleração.
O arrasto tem efeito direto sobre a aceleração. A aceleração (a) de um objeto é seu peso (P) menos o arrasto (Fa) dividido por sua massa (m). É bom lembrar que o peso é a massa de um objeto multiplicada pela força de gravidade que atua sobre ele. Seu peso mudaria na Lua porque a gravidade lá é mais baixa, mas sua massa permaneceria a mesma. Para simplificar:
a = (P - Fa) / m
(fonte: Nasa - em inglês)
Conforme um objeto acelera, sua velocidade e o arrasto aumentam, até que o arrasto seja igual ao peso – situação em que não há mais aceleração. Digamos que o objeto nessa equação seja um carro. Isso significa que conforme o carro se move cada vez mais rápido, mais e mais ar se opõe a ele, limitando sua aceleração e sua velocidade.
Como isso se aplica ao projeto de um carro? Bem, é útil para descobrir um número importante – o coeficiente de arrasto. Esse é um dos fatores primários a determinar quão facilmente um objeto se move cortando o ar. O coeficiente de arrasto (Cx) é igual ao arrasto (Fa) dividido pelo produto da velocidade (V) ao quadrado multiplicada pela área (A) multiplicada por metade da densidade do ar (p). Para facilitar a leitura:
Cx = Fa / (A * 0,5 * p * V^2)
[fonte: Nasa - em inglês]
Vamos ver alguns números de Cx. Por exemplo, dos modelos quadradões da Volvo (em inglês) da década de 70 e 80 do século passado. Um Volvo 960 sedã tem Cx de 0,36. Os Volvo mais novos são muito mais suaves e curvilíneos – e um S80 sedã tem Cx de 0,28 [fonte: Elliott-Sink - em inglês]. Isso mostra uma coisa que você talvez já tenha deduzido – formas mais suaves e afiladas são mais aerodinâmicas que os “caixotes”. Por que isso acontece?
É bom dar uma olhada na coisa mais aerodinâmica da natureza – uma gota de água. Ela é suave e arredondada, e se afina no topo. O ar flui suavemente ao seu redor conforme ela cai em direção ao solo. Sucede o mesmo com os carros – superfícies suaves e arredondadas permitem que o ar flua ao redor do veículo, reduzindo o “empurrão” do ar contra a carroceria.
A maioria dos carros atuais tem um Cx de perto de 0,30. Utilitários esportivos, que tendem a ser mais quadradões que os carros, porque são maiores, levam mais gente e frequentemente precisam de grades mais amplas para ajudar a refrigerar o motor, têm Cx entre 0,30 e 0,40. Nas picapes (em inglês), propositalmente quadradonas, o número fica próximo a 0,40 [fonte: Siuru - em inglês].
Muita gente contestou o visual “único” do Toyota Prius, um carro híbrido, mas ele tem uma forma extremamente aerodinâmica por uma boa razão. É uma de suas características de eficiência, com seu Cx de 0,26 ajudando na obtenção de um consumo baixíssimo. A redução do Cx de um carro em 0,01 pode diminuir o consumo em 0,09 km/l [source: Siuru - em inglês].
Os cientistas já tinham fazia muito tempo alguma noção do que era necessário para criar formas aerodinâmicas, mas demorou um pouco mais para que esses princípios fossem aplicados ao projeto de carros.
Os primeiros carros não tinham nada de aerodinâmicos. Dê uma olhada no Ford T (em inglês), com sua carroceria bem quadrada – na verdade, parecida com uma carroça sem cavalos. Muitos desses carros mais antigos não tinham que se preocupar com a aerodinâmica porque eles eram relativamente lentos. Mesmo assim, alguns carros de corrida do início do século 20 incorporavam alguma coisa em afilamento e dispositivos aerodinâmicos.
Em 1921 o inventor alemão Edmund Rumpler criou o Rumpler-Tropfenauto (carro gota d’água). Baseado na forma mais aerodinâmica da natureza, a gota d’água, ele tinha Cx de apenas 0,27, mas seu visual peculiar não atraiu o púbico, e apenas cerca de 100 foram produzidos. [fonte: Price - em inglês].
Do lado dos EUA, um dos maiores passos adiante surgiu na década de 1930, com o Chrysler Airflow. Inspirado em pássaros voando, o Airflow foi um dos primeiros carros projetados levando em consideração a aerodinâmica. Embora usasse técnicas de fabricação exclusivas e tivesse distribuição de peso quase 50/50 (igual distribuição de peso sobre as rodas dianteiras e traseiras, para melhor dirigibilidade), os consumidores da época da Grande Depressão (em inglês) não mostraram entusiasmo por seu visual ortodoxo, e o carro foi considerado um fracasso. Mas seu desenho afilado estava muito à frente de seu tempo.
Nos anos 50 e 60 alguns dos maiores avanços na aerodinâmica dos carros tinham vindo das corridas. No começo os engenheiros fizeram experiências com diferentes projetos, sabendo que formas alongadas podiam ser úteis para tornar os carros mais velozes - e mais estáveis em alta velocidade. Depois isso se transformou numa ciência, dedicada a produzir os carros de corrida mais aerodinâmicos. Aerofólios e defletores dianteiros e traseiros, “narizes” com formas que ajudam a “furar” o ar e kits aerodinâmicos se tornaram cada vez mais comuns, sempre com a intenção de fazer o ar fluir sobre o carro e criar sustentação negativa nas rodas dianteiras e traseiras. [fonte: Formula 1 Network - em inglês].
Empresas como Lotus, Citroën e Porsche desenvolveram carros muito aerodinâmicos para vender ao público, mas na maioria das vezes eram carros esporte de alto desempenho, e não modelos para o uso no dia a dia por motoristas comuns. Isso começou a mudar nos anos 1980 com o Audi 100, um sedã com um até então inédito Cx de 0,30. Atualmente quase todos os carros são projetados com alguma preocupação com a aerodinâmica [fonte: Edgar - em inglês].
O que ajudou a provocar essa mudança? A resposta é o túnel de vento. Na próximo tópico vamos explicar como o túnel de vento se tornou essencial no projeto automobilístico.
O carro ou avião dentro do túnel nunca se move, mas os ventiladores criam vento a diferentes velocidades, para simular as condições do mundo real. Algumas vezes não é usado um carro de verdade – os projetistas se baseiam em modelos em escala de seus veículos na medição da resistência do ar. Conforme o vento se desloca sobre o carro no túnel, computadores calculam o coeficiente de arrasto (Cx).
Os túneis de vento não são nenhuma novidade. Eles começaram a ser usados no final do século 19 para medir o fluxo de ar em muitas experiências com os primeiros aviões. Até os irmãos Wright (em inglês) tinham um. Depois da Segunda Guerra Mundial, engenheiros ligados a competições automobilísticas começaram a usar túneis de vento, em busca de uma vantagem em relação aos concorrentes, medindo a eficiência dos dispositivos aerodinâmicos de seus carros. Mais tarde essa tecnologia passou a ser empregada em carros de passageiros e de carga.
Só que de alguns anos para cá os gigantescos túneis de vento de milhões de dólares têm sido cada vez menos usados. Simulações em computadores começam a substituir os túneis de vento para avaliar a aerodinâmica de carros e aviões. Em muitos casos, os túneis de vento quase servem apenas para checar se são precisas as simulações no computador [fonte: Day - em inglês].
Muita gente acha que instalar um mero defletor na traseira de um carro ajuda a torná-lo mais aerodinâmico. Na próxima parte deste artigo vamos examinar diferentes tipos de dispositivos aerodinâmicos para carros – e saber seu papel no desempenho e no consumo de combustível.
Por que um supercarro que supera 330 km/h não é lá muito aerodinâmico? Porque um F-1 é projetado para ter o máximo possível de downforce. Pelas altíssimas velocidades atingidas – e por seu baixíssimo peso (em inglês) – esses carros começam a ter sustentação e tendem a decolar, como um avião. Obviamente carros não devem voar, e se um carro perde o contato com o chão quando em alta velocidade pode haver um sério acidente. Por isso, a sustentação negativa deve ser ampliada - e a forma de fazer isso leva a um elevado Cx.
Os carros de F-1 conseguem sustentação negativa graças a aerofólios ou defletores montados na frente e na traseira. Os aerofólios criam diferenças de pressão que literalmente empurram o carro em direção ao solo – é a sustentação negativa. Isso aumenta a velocidade em curvas, mas tem que ser cuidadosamente balanceado para que o carro tenha velocidade suficiente nas retas. [fonte: Smith - em inglês].
Vários carros de rua têm acessórios aerodinâmicos que geram sustentação negativa. O Nissan GT-R, por exemplo, criticado por sua aparência, tem a carroceria toda projetada para permitir que o ar flua sobre o carro e chegue ao aerofólio traseiro ovalado, gerando um bocado de downforce. Na Ferrari 599 GTB Fiorano (em inglês) as colunas B (atrás dos bancos) vazadas canalizam o ar para a traseira, reduzindo o arrasto [fonte: Classic Driver - em inglês].
Mas e os defletores e outras peças aerodinâmicas em carros do dia a dia? São realmente aerodinâmicos? Em alguns casos, os dispositivos aumentam a estabilidade em alta velocidade. Por exemplo, o Audi TT inicialmente não tinha um defletor no capô traseiro, mas a Audi instalou um quando se descobriu que a carroceria arredondada criava muita sustentação, o que pode ter provocado acidentes [fonte: Edgar - em inglês].
Só que na maioria dos casos a colocação de um grande aerofólio na traseira de um carro comum não vai melhorar muito o desempenho nem a dirigibilidade – se é que vai melhorar alguma coisa. Em alguns casos, pode haver piora no comportamento do carro – que pode, por exemplo, ter dificuldade em fazer curvas, ou passar a sair de frente.
Para mais informações sobre aerodinâmica e assuntos relacionados, visite os links listados no próximo tópico.
• Classic Driver. "The Ferrari 599 GTB Fiorano." (March 9, 2009)
• Day, Dwayne A. "Advanced Wind Tunnels." U.S. Centennial of Flight Commission.
(March 9, 2009)
• Edgar, Julian. "Car Aerodynamics Have Stalled." Auto Speed. (March 9, 2009)
• Elliott-Sink, Sue. "Improving Aerodynamics to Boost Fuel Economy." Edmunds.com.
May 2, 2006. (March 9, 2009)
• Formula 1 Network. "Williams F1 - History of Aerodynamics: Evolution of aerodynamics." (March 9, 2009)
• NASA. "Beginner's Guide to Aerodynamics." July 11, 2008. (March 9, 2009)
• NASA. "The Drag Coefficient." July 11, 2008. (March 9, 2009)
• Price, Ryan Lee. "Cheating Wind - Aerodynamic Tech and Buyers Guide: The Art Of Aerodynamics And The Automobile." European Car Magazine. (March 9, 2009)
• Siuru, Bill. "5 Facts: Vehicle Aerodynamics." GreenCar.com. Oct. 13, 2008.
(March 9, 2009)
• Smith, Rich. "Formula 1 Aerodynamics." Symscape. May 21, 2007. (March 9, 2009)
1. Introdução a Como funciona a aerodinâmica
 ©iStockphoto.com/Mark Evans Veículos com um design aerodinâmico tendem a ser mais estáveis em alta velocidade |
Só que há um tipo de parede que os carros conseguem atravessar – e fazem isso há muito tempo. É o muro de ar, cuja resistência os carros têm que vencer para se mover.
Não é fácil pensar no ar ou no vento como um parede. Em baixa velocidade, em dias com pouco vento, é difícil perceber como o ar interage com nossos veículos. Mas em alta velocidade, ou sob vento excepcionalmente forte, a resistência do ar (a força que o ar exerce sobre um objeto em movimento – também chamada de arrasto) tem enorme efeito sobre a aceleração, a dirigibilidade e o consumo de um carro.
Nesta hora entra em cena a ciência da aerodinâmica. Aerodinâmica é o estudo do ar em movimento e das forças exercidas por ele sobre objetos sólidos [fonte – Nasa, em ingles]. Há décadas se projetam carros tendo em mente a aerodinâmica, e os fabricantes de carros puseram em uso inovações que tornam mais fácil cortar o muro de ar, diminuindo seu efeito adverso.
Na essência, projetar um carro levando em consideração o fluxo de ar significa que ele vai ter menos dificuldade para acelerar e vai ter menor consumo de combustível porque o motor não tem que trabalhar tanto para empurrar o carro através da parede de ar.
Os engenheiros desenvolveram várias maneiras de fazer isso. Por exemplo, para que o ar flua ao redor do carro com a menor resistência possível, as carrocerias são arredondadas e têm partes que canalizam o ar. Alguns carros de alto desempenho têm até partes projetadas para levar o ar a se mover de forma suave sob sua parte inferior. Em determinados modelos há aerofólios (também chamados de asas ou spoilers) para evitar que o ar “puxe” para cima o carro – criando sustentação, o que diminui sua estabilidade. Mas na maioria dos carros a suposta peça aerodinâmica está lá apenas como enfeite – você verá a explicação adiante.
Neste artigo vamos examinar a física da aerodinâmica e da resistência do ar e a história de como os carros têm sido projetados levando isso em conta, além de explicar por que a tendência de carros ecológicos dá mais importância que nunca à aerodinâmica.
2. A ciência da aerodinâmica
Antes de ver como a aerodinâmica é aplicada aos automóveis, vamos refrescar a memória em relação à física, para entender a ideia básica.Conforme um objeto se move pela atmosfera ele desloca o ar que o cerca. O objeto também fica sujeito à gravidade e ao arrasto. O arrasto é gerado quando um objeto sólido se move através de um meio fluido como a água ou o ar. O arrasto aumenta com a velocidade – quanto mais velozmente o objeto se move, mais arrasto ele sofre.
Medimos o movimento de um objeto usando os fatores descritos nas Leis de Newton (em inglês). Estão incluídas massa, velocidade, peso, força externa e aceleração.
O arrasto tem efeito direto sobre a aceleração. A aceleração (a) de um objeto é seu peso (P) menos o arrasto (Fa) dividido por sua massa (m). É bom lembrar que o peso é a massa de um objeto multiplicada pela força de gravidade que atua sobre ele. Seu peso mudaria na Lua porque a gravidade lá é mais baixa, mas sua massa permaneceria a mesma. Para simplificar:
a = (P - Fa) / m
(fonte: Nasa - em inglês)
Conforme um objeto acelera, sua velocidade e o arrasto aumentam, até que o arrasto seja igual ao peso – situação em que não há mais aceleração. Digamos que o objeto nessa equação seja um carro. Isso significa que conforme o carro se move cada vez mais rápido, mais e mais ar se opõe a ele, limitando sua aceleração e sua velocidade.
Como isso se aplica ao projeto de um carro? Bem, é útil para descobrir um número importante – o coeficiente de arrasto. Esse é um dos fatores primários a determinar quão facilmente um objeto se move cortando o ar. O coeficiente de arrasto (Cx) é igual ao arrasto (Fa) dividido pelo produto da velocidade (V) ao quadrado multiplicada pela área (A) multiplicada por metade da densidade do ar (p). Para facilitar a leitura:
Cx = Fa / (A * 0,5 * p * V^2)
[fonte: Nasa - em inglês]
3. O coeficiente de arrasto
Acabamos de ver que o coeficiente de arrasto (Cx) é um número que mede a força exercida sobre um objeto – por exemplo, um carro - pela resistência do ar. Agora imagine a força do ar contrária ao carro conforme ele se move numa rodovia. A 120 km/h a força agindo contra o carro é quatro vezes maior que a verificada quando o carro está a 60 km/h [fonte: Elliott-Sink - em inglês].
A capacidade aerodinâmica de um carro é medida usando o coeficiente de arrasto do veículo. Na essência, quanto mais baixo o Cx, mais aerodinâmico é o carro – e mais facilmente ele se move através da parede de ar contrária a ele.
 ©iStockphoto.com/TIM MCCAIG A forma aerodinâmica do Toyota Prius é um dos fatores que o ajudam na economia de combustível |
Vamos ver alguns números de Cx. Por exemplo, dos modelos quadradões da Volvo (em inglês) da década de 70 e 80 do século passado. Um Volvo 960 sedã tem Cx de 0,36. Os Volvo mais novos são muito mais suaves e curvilíneos – e um S80 sedã tem Cx de 0,28 [fonte: Elliott-Sink - em inglês]. Isso mostra uma coisa que você talvez já tenha deduzido – formas mais suaves e afiladas são mais aerodinâmicas que os “caixotes”. Por que isso acontece?
É bom dar uma olhada na coisa mais aerodinâmica da natureza – uma gota de água. Ela é suave e arredondada, e se afina no topo. O ar flui suavemente ao seu redor conforme ela cai em direção ao solo. Sucede o mesmo com os carros – superfícies suaves e arredondadas permitem que o ar flua ao redor do veículo, reduzindo o “empurrão” do ar contra a carroceria.
A maioria dos carros atuais tem um Cx de perto de 0,30. Utilitários esportivos, que tendem a ser mais quadradões que os carros, porque são maiores, levam mais gente e frequentemente precisam de grades mais amplas para ajudar a refrigerar o motor, têm Cx entre 0,30 e 0,40. Nas picapes (em inglês), propositalmente quadradonas, o número fica próximo a 0,40 [fonte: Siuru - em inglês].
Muita gente contestou o visual “único” do Toyota Prius, um carro híbrido, mas ele tem uma forma extremamente aerodinâmica por uma boa razão. É uma de suas características de eficiência, com seu Cx de 0,26 ajudando na obtenção de um consumo baixíssimo. A redução do Cx de um carro em 0,01 pode diminuir o consumo em 0,09 km/l [source: Siuru - em inglês].
4. A história do projeto aerodinâmico dos carros
 ©iStockphoto.com/John W. DeFeo Esses carros antigos são exemplos de como quase nada se conhecia sobre veículos aerodinâmicos no início do século 20 |
Os primeiros carros não tinham nada de aerodinâmicos. Dê uma olhada no Ford T (em inglês), com sua carroceria bem quadrada – na verdade, parecida com uma carroça sem cavalos. Muitos desses carros mais antigos não tinham que se preocupar com a aerodinâmica porque eles eram relativamente lentos. Mesmo assim, alguns carros de corrida do início do século 20 incorporavam alguma coisa em afilamento e dispositivos aerodinâmicos.
Em 1921 o inventor alemão Edmund Rumpler criou o Rumpler-Tropfenauto (carro gota d’água). Baseado na forma mais aerodinâmica da natureza, a gota d’água, ele tinha Cx de apenas 0,27, mas seu visual peculiar não atraiu o púbico, e apenas cerca de 100 foram produzidos. [fonte: Price - em inglês].
Do lado dos EUA, um dos maiores passos adiante surgiu na década de 1930, com o Chrysler Airflow. Inspirado em pássaros voando, o Airflow foi um dos primeiros carros projetados levando em consideração a aerodinâmica. Embora usasse técnicas de fabricação exclusivas e tivesse distribuição de peso quase 50/50 (igual distribuição de peso sobre as rodas dianteiras e traseiras, para melhor dirigibilidade), os consumidores da época da Grande Depressão (em inglês) não mostraram entusiasmo por seu visual ortodoxo, e o carro foi considerado um fracasso. Mas seu desenho afilado estava muito à frente de seu tempo.
Nos anos 50 e 60 alguns dos maiores avanços na aerodinâmica dos carros tinham vindo das corridas. No começo os engenheiros fizeram experiências com diferentes projetos, sabendo que formas alongadas podiam ser úteis para tornar os carros mais velozes - e mais estáveis em alta velocidade. Depois isso se transformou numa ciência, dedicada a produzir os carros de corrida mais aerodinâmicos. Aerofólios e defletores dianteiros e traseiros, “narizes” com formas que ajudam a “furar” o ar e kits aerodinâmicos se tornaram cada vez mais comuns, sempre com a intenção de fazer o ar fluir sobre o carro e criar sustentação negativa nas rodas dianteiras e traseiras. [fonte: Formula 1 Network - em inglês].
Empresas como Lotus, Citroën e Porsche desenvolveram carros muito aerodinâmicos para vender ao público, mas na maioria das vezes eram carros esporte de alto desempenho, e não modelos para o uso no dia a dia por motoristas comuns. Isso começou a mudar nos anos 1980 com o Audi 100, um sedã com um até então inédito Cx de 0,30. Atualmente quase todos os carros são projetados com alguma preocupação com a aerodinâmica [fonte: Edgar - em inglês].
O que ajudou a provocar essa mudança? A resposta é o túnel de vento. Na próximo tópico vamos explicar como o túnel de vento se tornou essencial no projeto automobilístico.
5. O túnel de vento nas medições de arrasto
Para medir a eficiência aerodinâmica de um carro, em tempo real, os engenheiros da indústria automobilística tomaram emprestada uma ferramenta da indústria aeronáutica – o túnel de vento.
Basicamente, um túnel de vento é um enorme tubo com ventiladores que dirigem um fluxo de ar a um objeto em seu interior. Pode ser um carro, um avião ou qualquer outra coisa cuja resistência ao ar os engenheiros precisem medir. Numa sala anexa ao túnel os engenheiro estudam como o ar interage com o objeto – a maneira como as correntes de ar fluem sobre as variadas superfícies.
 ©iStockphoto.com/Kiyoshi Takahase Segundo Carros (e aviões) usam túneis de vento para testarem a aerodinâmica |
O carro ou avião dentro do túnel nunca se move, mas os ventiladores criam vento a diferentes velocidades, para simular as condições do mundo real. Algumas vezes não é usado um carro de verdade – os projetistas se baseiam em modelos em escala de seus veículos na medição da resistência do ar. Conforme o vento se desloca sobre o carro no túnel, computadores calculam o coeficiente de arrasto (Cx).
Os túneis de vento não são nenhuma novidade. Eles começaram a ser usados no final do século 19 para medir o fluxo de ar em muitas experiências com os primeiros aviões. Até os irmãos Wright (em inglês) tinham um. Depois da Segunda Guerra Mundial, engenheiros ligados a competições automobilísticas começaram a usar túneis de vento, em busca de uma vantagem em relação aos concorrentes, medindo a eficiência dos dispositivos aerodinâmicos de seus carros. Mais tarde essa tecnologia passou a ser empregada em carros de passageiros e de carga.
Só que de alguns anos para cá os gigantescos túneis de vento de milhões de dólares têm sido cada vez menos usados. Simulações em computadores começam a substituir os túneis de vento para avaliar a aerodinâmica de carros e aviões. Em muitos casos, os túneis de vento quase servem apenas para checar se são precisas as simulações no computador [fonte: Day - em inglês].
Muita gente acha que instalar um mero defletor na traseira de um carro ajuda a torná-lo mais aerodinâmico. Na próxima parte deste artigo vamos examinar diferentes tipos de dispositivos aerodinâmicos para carros – e saber seu papel no desempenho e no consumo de combustível.
6. Dispositivos aerodinâmicos
A aerodinâmica envolve mais do que apenas o arrasto – há outros fatores, chamados sustentação e downforce (sustentação negativa). Sustentação é a força que se opõe ao peso de um objeto, elevando-o e mantendo-o no ar. A sustentação negativa é seu oposto – uma força que empurra o objeto em direção ao solo [fonte: Nasa - em inglês].
Você acha que o coeficiente de arrasto de um carro de F-1 é superbaixo? Afinal, um carro superaerodinâmico deve ser muito veloz. Bem, não é assim num F-1. Os carros dessa categoria têm Cx por volta de 0,70.
 ©iStockphoto.com/Tan Kian Khoon Os carros de F-1 são aerodinamicamente projetados para gerar o máximo de downforce (sustentação negativa) |
Por que um supercarro que supera 330 km/h não é lá muito aerodinâmico? Porque um F-1 é projetado para ter o máximo possível de downforce. Pelas altíssimas velocidades atingidas – e por seu baixíssimo peso (em inglês) – esses carros começam a ter sustentação e tendem a decolar, como um avião. Obviamente carros não devem voar, e se um carro perde o contato com o chão quando em alta velocidade pode haver um sério acidente. Por isso, a sustentação negativa deve ser ampliada - e a forma de fazer isso leva a um elevado Cx.
Os carros de F-1 conseguem sustentação negativa graças a aerofólios ou defletores montados na frente e na traseira. Os aerofólios criam diferenças de pressão que literalmente empurram o carro em direção ao solo – é a sustentação negativa. Isso aumenta a velocidade em curvas, mas tem que ser cuidadosamente balanceado para que o carro tenha velocidade suficiente nas retas. [fonte: Smith - em inglês].
Vários carros de rua têm acessórios aerodinâmicos que geram sustentação negativa. O Nissan GT-R, por exemplo, criticado por sua aparência, tem a carroceria toda projetada para permitir que o ar flua sobre o carro e chegue ao aerofólio traseiro ovalado, gerando um bocado de downforce. Na Ferrari 599 GTB Fiorano (em inglês) as colunas B (atrás dos bancos) vazadas canalizam o ar para a traseira, reduzindo o arrasto [fonte: Classic Driver - em inglês].
Mas e os defletores e outras peças aerodinâmicas em carros do dia a dia? São realmente aerodinâmicos? Em alguns casos, os dispositivos aumentam a estabilidade em alta velocidade. Por exemplo, o Audi TT inicialmente não tinha um defletor no capô traseiro, mas a Audi instalou um quando se descobriu que a carroceria arredondada criava muita sustentação, o que pode ter provocado acidentes [fonte: Edgar - em inglês].
Só que na maioria dos casos a colocação de um grande aerofólio na traseira de um carro comum não vai melhorar muito o desempenho nem a dirigibilidade – se é que vai melhorar alguma coisa. Em alguns casos, pode haver piora no comportamento do carro – que pode, por exemplo, ter dificuldade em fazer curvas, ou passar a sair de frente.
Para mais informações sobre aerodinâmica e assuntos relacionados, visite os links listados no próximo tópico.
7. Mais informações
Links interessantes (em inglês)
- NASA - Beginner's Guide to Aerodynamics
- NASA - The Drag Coefficient
- Symscape - Formula 1 Aerodynamics
• Classic Driver. "The Ferrari 599 GTB Fiorano." (March 9, 2009)
• Day, Dwayne A. "Advanced Wind Tunnels." U.S. Centennial of Flight Commission.
(March 9, 2009)
• Edgar, Julian. "Car Aerodynamics Have Stalled." Auto Speed. (March 9, 2009)
• Elliott-Sink, Sue. "Improving Aerodynamics to Boost Fuel Economy." Edmunds.com.
May 2, 2006. (March 9, 2009)
• Formula 1 Network. "Williams F1 - History of Aerodynamics: Evolution of aerodynamics." (March 9, 2009)
• NASA. "Beginner's Guide to Aerodynamics." July 11, 2008. (March 9, 2009)
• NASA. "The Drag Coefficient." July 11, 2008. (March 9, 2009)
• Price, Ryan Lee. "Cheating Wind - Aerodynamic Tech and Buyers Guide: The Art Of Aerodynamics And The Automobile." European Car Magazine. (March 9, 2009)
• Siuru, Bill. "5 Facts: Vehicle Aerodynamics." GreenCar.com. Oct. 13, 2008.
(March 9, 2009)
• Smith, Rich. "Formula 1 Aerodynamics." Symscape. May 21, 2007. (March 9, 2009)
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