O que é Efeito Magnus?

– Fim de jogo, galera! Estamos aqui com Demerval Eleutério, que marcou o único gol da partida, aos 47min10s do segundo tempo, com um gol feeeeeeeeenomenal! A bola subiu, subiu e foi rodando até que fez uma cuuuuuuuuuurva e entrou no gol! Diga-nos, Dedê, como você conseguiu isso?

– Ah, nóis entrou com muita umiudade respeitando o adeversário e seguindo as instruções do professor e então ajente foi jogando e quando aconteceu eu tive ajuda com tranquilidade de nossinhor Jesus e a mão de Deus desviou a bola que ia pra fora e isso fez com que nosso time xegasse às finais do campeonato e não desmerecendo nosso adeversário conseguimos a tassa de campeão com a graça de Deus.

O cientista assistindo a TV levanta a sobrancelha, pois ele sabe o que aconteceu ali. Você também saberá. Basta ler o Livro dos Porquês.

O que Demerval Eleutério achou que foi a mão de Deus, que não deve ter muito o que fazer além de se meter em campeonato de futebol do Chapecoense contra o Pirapozinho do Oeste. Foram os poderes místicos do ar e da dinâmica de fluidos.

Chute uma bola de trivela. Daquelas bem dadas. A bola seguirá uma trajetória girando em torno de seu próprio eixo. De repente, não mais que de repente, ela muda de direção. Não é magia, é Ciência! Chamamos isso de Efeito Magnus.

Heinrich Gustav Magnus nasceu em 2 de maio de 1802 em Berlim, Alemanha. Magnus era filho de um rico comerciante judeu. Como ricos comerciantes judeus não eram incomodados (judeus pobres que se ralassem nos pogroms esporádicos), Magnus pôde estudar na prestigiosa Universidade de Berlim, onde estudou Química, Física e mais outras coisas, tirando seu doutorado com uma tese sobre o elemento telúrio. Ele publicou, pelo menos, mais de 80 artigos científicos, estudando de tudo. Determinou a velocidade de difusão do hidrogênio mediu a dilatação do ar com calor e descobriu o cloreto platinoso, também chamado "sal verde de Magnus". Descobriu e determinou as propriedades do ácido periódico. Mas o mais lucrativo estava por vir.

Como cientistas sempre são requisitados para resolver problemas do tipo "Por que fez ploft quando tinha que fazer KABUM?", chamaram-no para resolver um negocinho chato: Por que as balas de canhão mudavam de direção e não faziam seu trabalho caridoso cristão de mandar o inimigo pro Inferno? A resposta poderia ser resumida em "porque a bola não roda".

Magnus descobriu uma coisa interessante com objetos no ar. Quando eles giram, sua trajetória muda. Isso ficou conhecido como Efeito Magnus.

http://v8.tinypic.com/player.swf?file=10nx3d0&s=8

Quando um corpo redondo (não necessariamente esférico gira, faz com que camadas de ar o acompanhem. Isso acarreta uma diferença de pressão, que atuará de modo inverso, isto é, a força impelirá o corpo no sentido contrário do qual está girando. Por isso, a bola de basquete caiu indo para frente, enquanto ela estava girando para trás. Isso explica o chute de trivela.

O movimento do pé faz a bola girar para a direita. Com o movimento no ar, sua trajetória, por causa do Efeito Magnus, é alterada e ela vai para o outro lado. O jogador treinado (principalmente os que jogam em times que não tomam 7 gols numa partida de Copa do Mundo) consegue medir a força a ser empregada em seu chute e o ângulo em que seu pé tocará a bol. Isso influenciará a força de lançamento e a curvatura da trajetória, até chjegar ao gol, deixando poucas chances pro goleiro.

Ok, isso é o que acontece. Mas por que acontece?

Quando a bola (ou um cilindro) gira dentro num determinado sentido, camadas de ar tendem a seguir o movimento, já que sofrem arrasto. Abaixo vemos uma bola de futebol girando (seta vermelha) e arrastando o ar, suja direção é a seta azul.

Como a camada de ar embaixo d bola está indo em direção contrária ao sentido de rotação da bola, acaba criando um acúmulo de ar. Aliado a isso, a trajetória de gases se curvando com a rotação da pelota, segue-se a 3ª Lei de Newton: ação e reação. Dessa forma, aparece uma força vertical de baixo para cima (seta verde), que junto com o movimento em que a bola efetivamente viaja, faz com que a bola desvie seguindo uma trajetória curvilínea (seta amarela)

Mas para que precisamos saber disso tudo? Não basta chutar a bola até conseguir? Sim e não. Para futebol, basquete, baseball etc, não precisa saber tudo isso, mas para construir navios, sim. Existem navios chamados “Rotor ships”. Eles usam este mesmo princípio, mas com duas colunas (ou mais) que ficam ao sabor do vento, aproveitando a Força Magnus para impulsioná-lo. Como este vídeo demonstra:

Os navios de rotor, também chamados “navio Flettner”, foram projetados pelo engenheiro alemão Anton Flettner, usando o efeito Magnus para propulsão. Tem vídeo de 1924 mostrando uma dessas maravilhas. Hoje, tem até uns bem grandinhos:

Uma simples bola, apenas um chute. Ar e temos engenharia pesada indo para o oceano. Ciência de ontem, tecnologia de hoje. Agora, pegue umm pedaço de papel, faça um cilindro e deixe-o deslizar por uma tábua de madeira inclinada para que caia no vazio e veja o que acontece.

6 comentários em “O que é Efeito Magnus?

  1. É o mesmo princípio das raias internas das armas de fogo

    Quando servi no exército um conscrito maldito ficou todo assombrado me perguntando porque tinha riscos dentro do cano… Ele descobriu isso olhando dentro do cano de uma pistola carregada (com munição real na câmara).

    Curtir

    1. Colverfield, no caso dos canos raiados o princípio é outro, baseado no momento angular, semelhante a um giroscópio.

      Nesse caso também é importante lembrar que o giro se dá no eixo longitudinal, o que não resulta em efeito magnus.

      Curtir

      1. Na verdade causa um pouco de efeito Magnus, ja que o giro do projetil tende a desviar um pouco na direção do giro da raia.

        Em disparos curtos esse efeito nao altera muito a trajetória, mas em disparos mais longos (tiro de precisão) ele tem que ser levado em consideração ou você erra o alvo.

        Curtir

Deixar mensagem para cloverfield Cancelar resposta