A física do guincho perfeito: como os tênis de basquete criam seu som exclusivo

6

O som mais consistente do basquete não é o balançar de uma rede ou o rugido da multidão – é o rangido agudo dos tênis na madeira. Durante décadas, este ruído foi descartado como simples fricção, mas um novo estudo publicado na Nature revela uma física muito mais complexa em jogo. Isso não é apenas um deslize; é um fenômeno acústico projetado com precisão.

O mistério resolvido: é sobre os cumes

Anteriormente, os cientistas presumiam que os guinchos eram um exemplo direto do “fenômeno stick-slip” – o movimento brusco que ocorre ao deslizar um livro pesado sobre uma mesa. No entanto, câmeras de alta velocidade e análises acústicas mostram que as solas dos tênis de basquete criam o rangido. As saliências na sola do sapato não servem apenas para aderência; eles atuam como pequenos guias de ondas, produzindo uma vibração rítmica que resulta no ruído.

As cristas não se levantam e grudam de uma só vez. Em vez disso, uma pequena parte se separa de cada vez, deslizando pela crista antes de liberar um pequeno sopro de ar. Essas ondas de separação ondulam na sola milhares de vezes por segundo, e a frequência desses chutes é o guincho. Chutes mais rápidos significam um tom mais alto. A forma das cristas determina a rapidez com que essas ondas viajam, controlando o som.

De quadras de basquete a laboratórios de terremotos

A equipe até demonstrou isso fazendo engenharia reversa de solas sintéticas com tons específicos e, em um aceno divertido à complexidade de suas descobertas, eles conseguiram tocar o tema de Darth Vader em Star Wars usando apenas fricção. Não se trata apenas de basquete. O estudo se enquadra no campo mais amplo de “fricção bimaterial”, que se aplica a outras áreas como a física dos terremotos. A forma como as cristas ondulam é semelhante à forma como as falhas deslizam durante um terremoto, sugerindo que esta configuração poderia ser usada para estudar eventos sísmicos em um ambiente de laboratório controlado.

“Esta é uma análise mais avançada e tecnicamente sofisticada de um problema no qual mergulhei há 20 anos”, diz o especialista em stick-slip Martyn Shorten. “Eu amo isso!”

O barulho dos tênis de basquete é mais do que apenas um som; é uma demonstração de como fenômenos aparentemente simples podem esconder uma física surpreendente. Na próxima vez que você ouvir aquele guincho agudo, lembre-se de que é o resultado de uma engenharia precisa e de um profundo conhecimento do atrito.

Попередня статтяOs mosquitos têm como alvo os humanos há 1,8 milhão de anos