O Rio de Janeiro vai receber em agosto os Jogos Olímpicos de 2016. Será a primeira cidade da América do Sul a sediar o evento esportivo. Mais de 10 mil atletas de 206 países vão testar seu desempenho em 306 provas. Mas não espere resultados surpreendentes em modalidades como as corridas curtas e os saltos em distância, atividades mais prejudicadas pela resistência do ar.
Em baixas altitudes, caso do Rio – em média a apenas 2 metros do nível do mar – o ar é mais concentrado, tem maior densidade, e para essas modalidades esportivas um ar menos denso seria mais favorável.
Esse e outros assuntos relacionados são objeto dos seminários sobre a física e os esportes apresentados toda terça-feira por Otaviano Helene, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP).
“Como a resistência do ar depende de sua densidade e do quadrado da velocidade com que o atravessamos, ela é um fator importante quando se está correndo a velocidades de 10 metros por segundo, a exemplo das corridas curtas e do salto em distância”, explica Otaviano.
Ele volta ao ano de 1968, quando aconteceram os Jogos Olímpicos da Cidade do México que renderam recordes históricos. “Usualmente, um recorde olímpico é superado uma ou duas olimpíadas mais tarde ou, no máximo, na terceira, mas os casos da Cidade do México foram diferentes”, lembra.
Naquela olimpíada, o americano Jim Hines, por exemplo, completou a corrida de 100 metros rasos em 9,95 segundos, tempo só superado cinco olimpíadas depois, em 1988, em Seul, na Coréia do Sul. Outro recorde só superado seis olimpíadas mais tarde é o de Lee Evans, que conquistou a medalha de ouro na corrida masculina de 400 metros, completada em 43,85 segundos. Já o salto em distância do atleta Bob Beamon, com 8,90 metros, é, ainda hoje, o melhor desempenho em todas as olimpíadas.
A altitude da Cidade do México, a 2.200 metros do nível do mar – muito mais alta do que as sedes seguintes dos jogos olímpicos — pode ser uma explicação para tantos recordes, diz Otaviano. A altitude é favorável às atividades de altas velocidades e desfavorável para as atividades que envolvem longo tempo de corridas – o futebol, por exemplo. “A 2.200 metros de altitude, a densidade do ar é quase 25% menor do que a registrada no nível do mar”, já tinha comentado ele no artigo “Esporte e Ciência” da Scientific American Brasil, em julho de 2014.
Salto com vara
A física é uma ciência básica envolvida em tudo que nos rodeia. As leis da física regem movimentos, velocidade, força, inércia e atrito. As pesquisas nessa área podem ser grandes aliadas dos atletas, na medida em que ajudam a análise dos resultados e a melhora do desempenho.
O professor criou um blog, o Ciências Olímpicas, para divulgar textos com análises do esporte, do ponto de vista da física. Uma das postagens fala do salto com vara, um bom exemplo de como a energia se transforma: de cinética, no final da corrida, em potencial gravitacional, quando o objetivo é atingido: chegar o mais alto possível.
No salto com vara o atleta corre, carregando uma longa vara de material flexível e após atingir uma velocidade adequada, a mais alta que conseguir, encosta a vara em um encaixe no solo e, pelo “embalo” que tem, “entorta” a vara, transformando toda sua energia cinética em energia potencial, correspondente à deformação da vara. Essa mesma energia potencial é usada para “lançar” o atleta para cima. “A energia potencial armazenada na vara é transformada em energia potencial gravitacional e energia cinética do movimento vertical do atleta. Ao atingir a altura máxima a vara não está mais “entortada”, sua velocidade se anula e toda a energia será potencial gravitacional”, comenta.
A altura do salto pode ser definida com base nessas transformações da energia, de cinética (no final da corrida) até potencial gravitacional, quando a altura máxima é atingida, explica Otaviano. A estimativa para homens é de 6 metros (sendo 4 metros de ganho de energia cinética + 1 metro do centro de massa + 1 metro de empurrão final) e para mulheres, 5 metros (sendo 3 metros de ganho de energia cinética + 1 metro do centro de massa + 1 metro de empurrão final).
Os recordistas mundiais na modalidade são o francês Renauld Lavillenie, com a marca de 6,16 metros, conquistada em Donetsk, na Ucrânia em 2014 e a atleta russa Yelena Isinbayeva, com a marca de 5,06 metros, na etapa de Zurique, na Suíça, da Golden League, em 2009.
Ficou interessado em conhecer mais sobre a ciência nas diferentes atividades esportivas?! Os seminários do professor Otaviano Helene acontecem até o final do semestre, a entrada é livre não precisa de inscrição.
Serviço
Ciclo de seminários “A física e os esportes”
Data: toda terça-feira, das 18h às 19h
Local: Auditório Adma Jafet – Instituto de Física da USP
Rua do Matão, travessa R, nº. 187 – Cidade Universitária – São Paulo – SP
Entrada gratuita
