Livro Cotidiano

Livro Cotidiano
Clique para ver índice do livro

Os 100 m rasos

A expressão "o homem mais rápido do mundo"  é reservada para o recordista dos 100 metros rasos. Quão rápido é esse homem mais rápido do mundo?

Uma das provas de atletismo mais conhecidas é a corrida de 100 m. O atual recorde mundial, de 9,58 s, foi batido pelo atleta jamaicano Usain Bolt em 2009, durante o Campeonato Internacional de Atletismo de Berlin. A velocidade média nessa corrida foi de 10,4 m/s (ou cerca de 38 km/h).
Nesse tipo de competição, a velocidade do atleta varia muito. No início, o atleta está (obviamente) parado. Ao iniciar a prova, ele acelera até atingir uma velocidade máxima superior a 12 m/s (cerca de 44 km/h). Alguns atletas conseguem manter a velocidade máxima até o final da prova. Outros, entretanto, perdem um pouco da velocidade depois de alguns segundos, e a terminam com uma velocidade ligeiramente inferior à máxima.
============================================================
Se você se interessa pela física do dia-a-dia, clique aqui 
para ver o índice do livro Um Pouco da Física do Cotidiano

============================================================
O gráfico abaixo mostra a velocidade em função do tempo do atleta jamaicano Usain Bolt, na competição em que ele bateu o recorde mundial. A velocidade máxima foi atingida cerca de 6 s após o início da prova. Depois disso, o atleta começou a perder velocidade, terminando a prova com “apenas” 11,7 m/s.
Até os 6 s, quando o atleta atingiu a velocidade máxima, a aceleração foi positiva, ou seja, a velocidade era crescente. No sexto segundo de corrida a aceleração se anulou e, a partir daí, é ligeiramente negativa: o atleta começou a perde velocidade, ainda que sutilmente.
A taxa de variação da velocidade com o tempo, a aceleração, pode ser percebida no gráfico pela inclinação da curva que representa a velocidade ao longo do tempo. No caso do recorde mundial de Usain Bolt, a aceleração máxima, que ocorreu no início da prova, chegou a 10 metros por segundo ao quadrado.



Usando as equações básicas da dinâmica, podemos ver que para conseguir essa aceleração o atleta deve fazer uma força média horizontal aproximadamente igual ao seu peso.
Mas se o atleta consegue fazer uma força para acelerar seu corpo igual ao seu peso, por que ele não continua fazendo isso até o final da prova? A resposta para isso está no fato que não é só a força que limita o desempenho de um atleta, mas, também, a potência que ele produz. Por exemplo, acelerar uma massa da ordem de 80 kg a 10 metros por segundo ao quadrado, quando a velocidade é de aproximadamente 5 m/s, implica em produzir uma potência mecânica da ordem de quatro quilowatts (a potência mecânica é igual ao produto da força pela velocidade), o que é muito, mesmo para superatletas, fortes e bem treinados.
Conclusão: um atleta consegue fazer uma força muito intensa para acelerar seu corpo enquanto a velocidade é baixa; quando a velocidade cresce, a força máxima que o atleta consegue fazer diminui.

6 comentários:

  1. QUANTOS METROS O ATLETA PERCORRE ATÉ ALCANÇAR A VELOCIDADE MÁXIMA?

    ResponderExcluir
    Respostas
    1. Alguns atletas atingem a velocidade máxima próximo dos 40 m ou 50 m, cerca de 5 segundos depois da largada, perdendo velocidade depois disso. Carl Lewis, em 1988, por exemplo, atingiu a velocidade de cerca de 11 m/s no meio da prova, perdendo, a partir desse ponto e até o final cerca de 0,5 m/s.
      Usain Bolt, em 2009, atingiu a velocidade máxima um pouco depois dos 80 m, perto dos 9 segundos, mas quase não perdeu velocidade depois disso.
      Estes dois artigos, American Journal of Physics 78 (3), pág. 307, Março 2010 e Máquina Humana, Edição especial da Scientific American Brasil, Ed. 49 pág. 53, 2012, escritos em coautoria com M. T. Yamashita, abordam esse tema.

      Excluir
  2. bolt atingiu mais de 43 km/h, ele atingiu 44,7 km/h. Os outros corredores malmente chega nos 40 km/h, ou seja uma diferença imensa entre ele e os terráqueos kkk, já que ele é de outro planeta.

    ResponderExcluir
  3. Muito legal vou levar essas informações para estudos dos meus alunos do 9 ano

    ResponderExcluir