Em queda quase livre...

Baumgartner ultrapassa velocidade do som em queda livre

O paraquedista austríaco Felix Baumgartner tornou-se hoje o primeiro homem a saltar em queda livre a mais de 38 quilómetros de altitude, ultrapassando a barreira do somNa queda livre, que demorou quatro minutos e 19 segundos, o atleta de alto risco chegou a ultrapassar mais de mil quilómetros por hora na descida, antes de abrir o paraquedas e pousar de pé em solo norte-americano, num deserto em Novo México.Segundos depois de pousar, Felix Baumgartner levantou os braços, em sinal de vitória, e ajoelhou-se.O atleta austríaco estava há cinco anos a preparar esta missão, batendo agora três recordes: é o primeiro homem a superar a velocidade do som, protagonizou a maior queda de sempre em altitude com paraquedas e esteve no ponto mais afastado da Terra. Tudo sem ajuda mecânica.Para efetuar este salto estratosférico, Félix Baumgartner elevou-se numa cápsula pressurizada suspensa num gigante balão insuflado com hélio, demorando mais de duas horas até ultrapassar os 38 mil metros de altitude.

Na ausência de resistência do ar  o paraquedista levaria cerca de 1,5 min a atingir o solo com a velocidade de 900 m/s, cerca de 2,6 vezes superior à velocidade do som. Missão impossível !
Felizmente, mal o paraquedista inicia a queda com uma aceleração igual à aceleração da gravidade(g) , a resistência do ar, força vertical ascendente, proporcional ao quadrado da velocidade, começa a “atuar”. À medida que a velocidade do paraquedista aumenta com a queda, também a resistência do ar aumenta e como tal, a aceleração da queda vai-se tornando inferior a g.
Senão houvesse resistência do ar, ao fim de 4 min e 19 s em queda livre a velocidade atingida  seria 2590 m/s. Mas graças à resistência do ar, não chegou a 400m/s, mesmo assim superior à velocidade do som.
A partir desse instante (4min 19s) abriu-se o paraquedas de Baumgartner. A resistência do ar tornou-se  muito elevada e a aceleração de queda diminuiu ainda mais até se anular. A partir desse momento o movimento passou a ser uniforme.
O vídeo anexo ajuda a entender melhor o que se passa na queda, que realmente não é livre.

Mais dois vídeos sobre o  funcionamento do paraquedas, um muito elementar, e o outro um pouco mais elaborado

Se em verdadeira queda livre o paraquedista se suspendesse dum dinamómetro, este indicaria um peso zero.

É fácil constatar que assim seria. Basta que, dentro de um elevador,  nos coloquemos em cima de uma balança (das que usamos em nossas casas para nos “pesarmos”). Se olharmos para a balança veremos que, no arranque da descida, o valor indicado desce ligeiramente. Isto porque nesse momento existe uma aceleração descendente  (de valor  muito inferior a g). Ver vídeos 1 e 2 que apresentam  de forma elementar o que acontece  num elevador.

É fácil agora de entender que se a aceleração da descida fosse g, o valor indicado na balança seria zero.

E a propósito da queda livre coloco aqui mais uma vez o poema para Galileu de António Gedeão, desta vez na voz do autor

Termino com  o "Retrato de Galileu Galilei", óleo sobre tela de Justus Sustermans, c. 1635