Uma moto de corrida de grande prémio é muitas coisas: a mais impressionante, uma maravilha da engenharia que custa centenas de milhares de dólares para desenvolver e construir, e uma das máquinas mais rápidas sobre rodas, capaz de velocidades superiores a 210 milhas por hora e capaz de manter a aderência à estrada em ângulos de inclinação de 60 graus ou mais.

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Freddie Spencer, um lendário campeão de grandes prémios dos anos oitenta e agora "reitor" da Freddie Spencer's High Performance Riding School em Las Vegas, diz o seguinte: "As corridas de motos são um laboratório de física do mundo real onde a penalização por respostas erradas é muito mais dramática do que uma má nota."

close modal Crédito: Fiat Yamaha Team 1. Gravidade: O condutor transfere o peso para a curva para ajudar a moto a mudar de direcção e baixar o seu centro de gravidade. Crédito: Fiat Yamaha Team 1. Gravidade: O condutor transfere o peso para a curva para ajudar a moto a mudar de direcção e baixar o seu centro de gravidade.

2. energia cinética:

Em velocidade numa recta, a energia de um motociclo é dirigida para a frente.

3. Primeira Lei do Movimento:

Newton afirmou que um corpo em movimento persiste numa linha recta, a menos que seja obrigado a mudar.

4. termodinâmica:

Abrandar o motociclo de alta velocidade para curvas apertadas provoca a acumulação de calor nos travões e pode diminuir a sua eficácia.

5. força centrífuga:

Em curvas rápidas, o ângulo de inclinação e o movimento para a frente contrariam a poderosa tracção para a extremidade exterior da pista.

6) Atrito:

Um composto especial nestes pneus arredondados permite a tracção no asfalto mesmo com ângulos de inclinação de 60 graus ou mais.

Segundo Charles Falco, professor de física da matéria condensada na Universidade do Arizona e co-curador da exposição do Museu Guggenheim A arte do motociclo a primeira lição de física que se aprende ao ver uma moto de corrida a entrar numa curva apertada é a primeira lei do movimento de Newton: "Todo o objecto persiste no seu estado de repouso ou de movimento uniforme em linha recta, a menos que seja compelido a mudar esse estado por forças sobre ele exercidas", explica Falco. Para um piloto, isto significa que quanto mais depressa a moto vai, menos quer virar.

A conversão da energia cinética de uma bicicleta de uma direcção em linha recta para uma viragem requer uma negociação com a física de duas formas. Em primeiro lugar, o condutor empurra o guiador ligeiramente para fora da direcção da viragem. Uma vez que as rodas funcionam como giroscópios, este contra-esterço inclina a bicicleta na direcção oposta (para a curva), o que coloca os pneus num ângulo, estreitando aquilo a que os engenheiros chamam a área de contactoe tornando a bicicleta mais fácil de virar.

O ângulo de inclinação da moto desloca o centro de gravidade para o lado, fazendo com que a moto vire, enquanto a redistribuição do peso permite que a máquina fique ligeiramente mais direita.A pista, e o piloto utiliza a tracção, a gravidade e o impulso para se manter no jogo.

Para explicar a razão pela qual a máquina se move, Falco invoca a segunda lei do movimento de Newton: uma força aplicada a um objecto fará com que este acelere. "Isto acontecerá até que o ciclista fique sem pista ou até que outras forças se tornem não negligenciáveis, como a resistência do vento", diz Falco.

Em algumas pistas, as motos de grande prémio que se aproximam de curvas apertadas têm de abrandar de mais de 200 mph para cerca de 40 mph. A fricção nos travões (principalmente nos travões dianteiros) torna isto possível. "Toda essa energia em excesso tem de ser dissipada pelos travões sob a forma de calor", diz Falco, trazendo assim à tona a lei da conservação da matéria e da energia. Algum desse calor é transferido para o travão hidráulicoOs engenheiros utilizam materiais cerâmicos da era espacial para evitar este problema, e os condutores tornam-se peritos em travar e largar os travões rapidamente.

O sucesso de uma corrida de motos é muito parecido com o pagamento de impostos: queremos levar as regras o mais longe possível sem as infringir. Existe uma linha muito ténue entre a curva ideal e o embate, onde as forças para fora, para baixo e para a frente se equilibram com precisão, mas regras são regras.De facto, os motociclos são excelentes exemplos de como a física funciona bem".

Física, diversão? Oh, sim!

A física é divertida para os físicos, mas alguns alunos, para dizer o mínimo, não se entusiasmam imediatamente com a disciplina. Uma boa maneira de ultrapassar a resistência é mostrar aos alunos o papel directo que a física desempenha nas suas vidas e interesses, e os ricos recursos na Internet facilitam essa tarefa. Aqui, para começar, está uma selecção de sítios Web e vídeos que garantem trazer a física para a sua sala de aula de uma formaque será simultaneamente divertido e fascinante.

Como lançar uma bola curva

Este tutorial curto e directo, "Thrown for a Curve", vem do Exploratorium, o esplêndido e auto-descrito "museu da ciência, da arte e da percepção humana" de São Francisco. Até sugere como tornar esta actividade segura (quase) na sala de aula: "Descobrimos que é muito mais fácil lançar estes lançamentos e observar os resultados lançando uma bola de esferovite".

Para criar o vídeo conciso de 105 segundos do site de formação interactiva Fugu.com, How to Throw a Curveball (Como lançar uma bola curva), o site juntou-se a Marc McDonnell, da AllStar Dugout, um centro de instrução de basebol e softbol. McDonnell explica tão claramente a técnica de lançamento que até um físico a consegue dominar.

A videoteca online gratuita ViewDo.com's How to Throw a Curveball é uma boa e clara demonstração da bola curva. Preste atenção à sequência em câmara lenta no final, que permite aos alunos observar de perto o comportamento único da bola.

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"How to Throw a Curveball" (Como lançar uma bola curva), do eHow.com, apresenta excelentes instruções de texto em quatro etapas, uma secção de "Dicas e avisos" e comentários dos leitores que fazem desta lição de lançamento o complemento perfeito para as ofertas do Fugu.com e do ViewDo.com.

A Física do Skateboarding

O sítio Web "Skateboard Science" do Exploratorium, muito bem apresentado, centra-se no movimento e nas forças e na forma como se relacionam com o skate. Este sítio de fácil navegação inclui vídeos, um glossário, pormenores sobre o equipamento e até alguma história do skate.

"The Physics of Skateboarding" é um plano de aulas desenvolvido por um professor ("baseado em material do Exploratorium") que orienta os alunos na aprendizagem de acrobacias de skate e relaciona-as com as três leis de Newton, a gravidade, o momento, a trajectória dos projécteis, o movimento circular e o atrito.

Uma actividade interessante noutra página, denominada "A Física do Skate", foi desenvolvida por um estudante licenciado da Universidade da Carolina do Norte em Wilmington, como parte do Curso de Estudo Padrão para o 8º ano de Ciências de 2001 desse estado.

Este guia para a demonstração "Skateboard Slosh" da TeacherVision, concebido para o 3º ao 6º ano, orienta-o a si e aos seus alunos à medida que prende um recipiente com água a um skate e observa como o movimento e a força afectam o líquido.

--Douglas Cruickshank

Owen Edwards é um editor colaborador das revistas Edutopia e Smithsonian.