quarta-feira, 31 de outubro de 2012

Sobre Martelos e Pregos

Hoje vou falar sobre a minha área favorita da Física: Mecânica. Há muito tempo não encontrava um assunto (ou uma pergunta) realmente interessante nessa área.
Você provavelmente sabe o que é um martelo. Agora, já imaginou porque você consegue martelar facilmente um prego na madeira, mas não consegue empurrá-lo com a mão? A resposta a essa pergunta é muito mais interessante, e envolve muito mais conceitos do que você imagina.
Primeiro, vou explicar o conceito de força. De acordo com Newton, força é aquilo que aplicamos a um objeto, de maneira a fazer com que ele ganhe aceleração, ou seja, modifique a sua velocidade. Força, nesse sentido, pode ser aplicada para fazer um objeto parado entrar em movimento, como fazer um objeto que já se move com velocidade constante parar, ou andar mais rápido. O que realmente importa é que, se você aplica uma força em um objeto, sua velocidade vai mudar, aumentando ou diminuindo.
Força é aquilo que a sua mão tenta fazer no prego para empurrá-lo madeira adentro, quase sempre sem sucesso (digo quase sempre, porque talvez você seja um cara com um dedo bombadão, sei lá...).
Porém, o fato de o martelo conseguir esse feito com mais facilidade tem pouco a ver com força, e muito a ver com energia, mais precisamente com um tipo especial de energia, denominado energia cinética.
Energia cinética é a energia contida em tudo aquilo que está em movimento. Sua expressão é
K  =    m v ²

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onde m é a massa do objeto em questão e v é a sua velocidade. Note que, quanto mais rápido um objeto se move, maior é a sua energia cinética.
Quando você faz o movimento para a martelada, você aplica força no martelo, aumentando a sua velocidade, e consequentemente sua energia cinética. Então, quando ele finalmente atinge o prego, a velocidade do martelo chega a zero, transferindo toda essa energia para o prego, madeira adentro. O martelo é, basicamente, um reservatório, no qual você adiciona energia durante o movimento da martelada, e que é liberada de uma vez só no impacto.
Isso resulta em uma força de impacto muito maior do que aquela que você exerce apenas empurrando o prego.
Assim, da próxima vez que precisar pendurar um quadro na parede, e acidentalmente martelar o dedo, lembre-se que se você estivesse empurrando o prego não teria doído tanto.
Até a próxima.

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