Matemáticos solucionam antigo problema relacionado a quebrar espaguetes!

Se você leu o título do texto, e logo pensou que a notícia se trata de algo sem muita relevância prática, eu te entendo. Afinal, o que quebrar macarrões pode trazer de útil para nossa vida? No entanto, por incrível que pareça, os resultados deste estudo são de grande importância, principalmente, na área da engenharia. O problema é o seguinte:

Se você segurar um espaguete nas duas extremidades e dobrá-lo, juntando as pontas, até que ele quebre, você irá obter, na maioria dos casos, três ou mais fragmentos. Agora, se você tentar quebrá-lo em apenas dois, usando essa técnica, com o tempo verá que é praticamente impossível.

Esse problema ficou sem explicação até 2005, quando físicos da França desenvolveram uma explicação teórica do por que espaguetes (ou qualquer vara fina), quando dobrada ao meio, se parte em vários pedaços. Isso ocorre porque, quando dobrada, a vara se rompe perto do centro, e essa quebra inicial desencadeia um efeito “snap-back”, no qual uma onda secundária causada pela quebra inicial de uma haste cria fraturas adicionais na estrutura, rompendo-a em mais pontos. Este estudo rendeu aos franceses o prêmio Ig Nobel de 2006. Mas uma pergunta permaneceu: o espaguete poderia ser coagido a quebrar em dois?

Segundo um novo estudo realizado pelo MIT, a resposta é sim! No trabalho, publicado esta semana (13 de agosto de 2018) na revista Proceedings of the National Academy of Sciences, os pesquisadores apresentam que para quebrar um macarrão em apenas duas partes, é necessário torce-lo antes de dobrá-lo! Eles realizaram experimentos com centenas de varas de espaguete, torcendo e dobrando-os com um aparelho que eles construíram especificamente para a tarefa.

A explicação para tal reviravolta no problema dos macarrões se baseia em dois fenômenos: Primeiro, o efeito snap-back é enfraquecido na presença de torção. Em segundo, o efeito “twist-back”, que é o desenrolar do espaguete à sua configuração original, libera energia da haste, evitando fraturas adicionais.

Os pesquisadores dizem que os resultados, além das curiosidades culinárias podem ter aplicações na engenharia e na física de materiais, como por exemplo: melhorar a compreensão da formação de fissuras e controlar fraturas em outros materiais semelhantes a bastonetes, como nanotubos projetados ou mesmo microtúbulos nas células. Além de também poder servir na construção de estruturas mecânicas ou arquitetônicas.

Texto por: Felipe Leria Stefenon

REFERÊNCIAS:

Mathematicians solve age-old spaghetti mystery. Phys.org. 2018. Disponível em: <https://phys.org/news/2018-08-mathematicians-age-old-spaghetti-mystery.html>. Acesso em: 14 ago. 2018


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