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Bélgica elimina o Brasil com “tiro” de 30 m/s
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

 

De Bruyne, autor do segundo gol da Bélgica contra o Brasil [Fonte: UOL Esporte]

 

O Brasil foi eliminado da Copa 2018. Uma pena. Mas é só futebol que é esporte e profissão para quem pratica e entretenimento para a maioria que assiste e torce. Só isso!

Depois do jogo, vendo os números da partida, chamou a minha atenção o fato de que a bola no chute do belga De Bruyne que resultou no segundo gol da sua equipe atingiu a velocidade de 108 km/h.

Qualquer aluno dedicado de ensino médio e que tem aulas regulares de Física reconhece fácil este valor como sendo equivalente a 30 m/s. Se está estudando firme para o vestibular, certamente lembra-se de cabeça de que 10 m/s são 36 km/h bem como 20 m/s são 72 km/h.

Você sabe/lembra como se faz a transformação de km/h para m/s? É simples. Veja a seguir.

 

Como converter km/h em m/s?

Para converter qualquer valor de velocidade em km para m/s basta lembrar que:

  1. O prefixo quilo, representado por k, corresponde a 103. Abordei os prefixos correspondentes a múltiplos e submúltiplos de 10 neste post. Logo, 1 km tem 1.103 m, ou seja, 1000 m.
  2. Cada 1 h tem 60 min. E cada 1 min equivale a 60 s. Logo, 1 h tem 60 x 60 = 3600 s = 3,6.103 s.

De posse das equivalências “1” e “2” acima, pegamos o valor 108 km/h e substituímos o km por 1.3 m e a h por 3,6.3 s. Confira abaixo o passo a passo:

Note, na expressão acima, que cancelamos 103 que aparece no numerador e no denominador. E assim ficamos com:

O passo acima é importante para você descobrir a “regrinha” geral para transformar km/h em m/s. Veja que destaquei em amarelo a razão 1,0/3,6. Na prática você vai multiplicar o número 108 por 1 (o que não muda nada) e em seguida dividir por 3,6. Certo? E 108/3,6 dá exatamente 30. Logo:

Agora pense: e se em vez de 108 tivéssemos outro valor como, por exemplo, 72 km/h. Nos cálculos acima só trocaríamos 108 por 72. Concorda? O fator 1/3,6 destacado em amarelo continuaria. E teríamos:

Entendeu?

 

Assim podemos generalizar esta conhecida conversão de unidades:

Para transformar qualquer valor de velocidade de km/h para m/s dividimos o valor por 3,6.

 

Para fazer a transformação inversa, multiplicamos o valor por 3,6. Por exemplo: 10 m/s = 10 x 3,6 km/h = 36 km/h.

Para transformar qualquer valor de velocidade de m/s para km/h multiplicamos o valor por 3,6.

 

 

Quanto tempo o goleiro do Brasil teve para tentar defender o chute do De Bruyne?

Alisson, goleiro da seleção brasileira [Fonte]

 

Pensar no tempo Δt que o nosso goleiro Alisson teve para tentar defender uma bola com velocidade V = 108 km/h = 30 m/s é o mais incrível! Como o tiro partiu de bem perto da linha frontal da grande área, estimo que a distância percorrida pela bola tenha sido de aproximadamente ΔS = 20 m. Assim:

Concluímos que a bola chega ao gol em dois terços de segundo, algo em torno de 0,67 s. Muito pouco. Se considerarmos que o goleiro, como qualquer humano, tem um tempo de reação¹, dá para imaginar que ele teria na prática em torno de meio segundo para tentar defender uma tijolada a 108 km/h! E não era apenas para alcançar a bola. Teria que detê-la, parando-a ou rebatendo-a para lugar seguro. Dá para dizer, sem medo de errar, que o chute de Bruyne bem no canto do goleiro foi indefensável! Lindo gol! Pena que foi contra a nossa seleção.

 

Para relaxar e levar a derrota numa boa

Não demorou para surgirem os memes na web, boa oportunidade para rir da “desgraça” e acabar com o “sofrimento”.

Confira mais memes nesta matéria do UOL Esporte de onde retirei o meme acima.


Este texto também foi publicado no Física na Veia! (Steemit) neste link

Novo Hernanes estuda engenharia, tem bigode, mas patina na Física
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Prof. Dulcidio Braz Júnior

Frame do vídeo com a entrevista com o jogador Hernanes [Fonte: UOL Esporte]

Hoje, logo de manhã, recebi mensagem do amigo Ronaldo Marin comentando erro físico cometido pelo jogador Hernanes, recontratado pelo São Paulo Futebol Clube.

Só agora, com mais tempo, pude ler toda a matéria publicada no UOL Esporte e ilustrada com entrevista em vídeo.

A partir de 1:30 do vídeo, você mesmo pode conferir, Hernanes destaca a fórmula da potência que, segundo ele, serviu para torná-lo melhor atleta. Mas erra na fórmula ao declarar que “potência é força vezes velocidade pelo tempo”. Não é.

Os jornalistas que fazem a entrevista transcrevem o trecho da fala do jogador como “potência é força mais velocidade pelo tempo”. Errado também. E não é exatamente o que diz o jogador. Confira o trecho da entrevista destacado abaixo.

Trecho que transcreve de forma equivocada a fala do jogador

Conclusão: temos dois erros, um do jogador e outro da transcrição da sua fala. Mas ambas as versões estão fisicamente equivocadas!

Definições erradas de potência

 

Como aqui no Física na Veia! nunca perco oportunidade de discutir a boa Física, aproveito para definir a grandeza física potência da forma correta. Confira o texto a seguir.

 

Definição Correta de Potência

A Potência mede a taxa de variação da energia ΔE num determinado intervalo de tempo Δt. Para não complicar, usando uma linguagem típica de ensino médio, ainda que o fluxo de energia possa varia no decorrer do tempo, podemos definir potência média como:

 

Se imaginarmos que ΔE corresponda ao trabalho τF realizado por uma força F atuando sobre um corpo, podemos escrever:

Se a força F, para simplificar, for constante, então o trabalho τque realiza sobre um corpo qualquer ao longo de um deslocamento ΔS pode ser escrito como τ= F.ΔS.cosθ onde θ é o ângulo formado entre o vetor força e o vetor deslocamento. Assim teremos:

Na expressão acima aparece a razão ΔS/Δt. Você consegue se lembrar o que é ΔS/Δt?

Lembrou? ΔS/Δt é a expressão da velocidade escalar média. Logo:

Se a força tiver a mesma direção e o mesmo sentido do deslocamento, então teremos  θ = 0o.

E cos 0= 1. Assim:

Portanto, uma maneira alternativa de escrever potência média é

Sem nenhum problema ou maiores complicações, podemos generalizar a expressão acima para potência instantânea se usarmos os valores instantâneos da força e da velocidade.

O Hernanes ia marcando um golaço! Mas foi bola na trave! Se ele não tivesse dividido “força vezes velocidade” pelo tempo, estaria corretíssimo!

A análise que ele faz sobre a potência de um jogador está correta. Se o jogador malhar e investir pesado em ganhar musculatura, é capaz de fazer força maior. Logo, realiza maior trabalho e sua máquina corporal consegue envolver mais energia numa determinada jogada, o que equivale a uma maior potência.

 

Potência do ponto de vista dimensional

Do ponto de vista dimensional, usando a notação de colchetes, teremos:

Se você não conhece tal notação, leia e entenda a frase acima como “unidade de medida de potência média é igual a unidade de medida de força vezes unidade de medida de velocidade”. Ok?

Força, no Sistema Internacional, medimos em N. Velocidade medimos em m/s. Assim teremos:

Na expressão acima, aparece N.m. Lembra o que é isso? É Joule! Unidade de medida de energia no Sistema Internacional.

Concluímos que potência deve ser medida em J/s que é W (watt).

A grandeza watt é bastante conhecida e usada na prática. E é típica de potência, o que ratifica toda a discussão anterior, validando a ideia de que potência média é força vezes velocidade.

 

Sou Tricolor

Sim, sou Tricolor! Atualmente sofredor… pois é… quem diria…

Logo, por razões óbvias, sou fã incondicional do Hernanes que já me deu muitas alegrias e é um extraordinário jogador!

Sua volta ao São Paulo Futebol Clube, não por coincidência, alavancou vitória histórica de 4 X 3 e de virada fora de casa contra o Botafogo na última rodada do Brasileirão. Isso não é pouco num momento crítico do meu time que insistia em ficar na zona de rebaixamento!

Mas aqui no blog não perco a chance de ensinar Física. Jamais! Por isso aproveito o deslize do ídolo que é poliglota (fala italiano, espanhol, francês e inglês) mas precisa melhorar o fisiquês!


Já publicado no Física na Veia!

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