Física das Partículas- Resumo contido numa ínica canção!

Uma das mais complexas e revolucionária teorias da ciência- A teoria das Partículas Elementares, vulgo Modelo Standard- revolucionária não só porque abre uma nova e inesperada  janela sobre a realidade, como igualmente pela construção de novos conceitos que abalam a nossa vulgar razão ( sobre este ponto escreverei brevemente para esclarecer em futuro post)  pode ser resumida num simples quadro:




Para a explicação deste  ver o post de 24 Julho de 2012

Pois agora temos o Modelo Standard numa canção:

Não há qualquer justificação para ignorarmos o que são quarks, bosões, fermiões....todo esse novo bestiário descoberto pela física das partículas eleemntares!

Porque razão os aviões não caiem e a equação de Bernoulli

Porque razão os aviões não caiem?

Se pensarmos em termos de forças, quer dizer, usando a Mecânica de Newton, surge-nos a resposta óbvia: porque é contrabalançado por uma força contrária ao peso que é o responsável pela queda de qualquer corpo no seu campo gravítico. Vejamos a seguinte imagem esclarecedora:

 A letra P é evidentemente o peso do avião, a letra A(ar) representa a resistência do ar que atrasa o movimento, a letra F(m) representa a força propulsora  do motor...e a letra F(s)?

A força F(s) é obviamente a força que mantém o avião no ar. Mas qual a sua origem?

Para responder à pergunta acima temos que observar o elementar facto que o avião se movimenta no....ar! Ora qualquer objecto que se desloque no ar ou em qualquer outro fluido obedece a uma equação descoberta pelo  matemático Daniel Bernoulli em 1729 que na altura  procurava explicar.. a pressão arterial! A observação do médico britânico William Harvey (1578-1657) que " quando uma artéria é seccionada ou perfurada ver-se-á o sangue a esguinchar com violência" e que durante uma batida completa do coração " o jacto de sangue projecta-se a uma distância não menor mas maior quando da contracção do músculo cardíaco" levou Bernoulli a formular o problema em termos físicos:

a altura do esguicho sanguíneo era uma medida da pressão dentro da artéria (modernamente, pressão arterial)

Para não me alongar:com esta observação crucial obteve a equação fundamental dos fluidos:

                                     p  + ((v.v).d)/2 = constante 

se a o fluido se deslocar horizontalmente. O significado das letras:

                                    p = pressão ; v= velocidade; d= densidade do fluido

A equação afirma simplesmente que quando a velocidade diminui (no caso, do avião) terá que aumentar a pressão e, evidentemente, a força de pressão  sobre o objecto ( no caso, o avião)- é a força F(s) que sustém o seu próprio peso.

O engenheiro  russo Nicolai Zkukovsky descobriu uma curiosa particularidade do modo como uma asa se desloca no ar. A figura abaixo explica o que Zkukovsky:

A velocidade do vento na parte superior da asa é inferior à sua velocidade  na parte inferior. Logo, pela equação de Bernoulli, a pressão na parte inferior da asa é superior à parte de cima, de onde se gera uma força vertical, para cima, que contraria o seu peso, e sustém o avião no ar. Simples, elegante...como a matemática!

E de passagem: que bela equação que explica a tensão arterial e o movimento dos aviões!