Bora para a edição #54 de The Weekly Math!

THE WEEKLY MATH #54

Como o conhecimento em física fez Ayrton Senna ganhar um campeonato

🏎️Ayrton Senna é conhecido mundialmente como o melhor piloto do mundo. Com várias manobras na pista, uma das suas façanhas mais famosas envolve uma demonstração da física.

Durante a Fórmula 3 inglesa de 1983, o piloto trocou o motor de seu carro quatro horas antes da corrida que definiria o título de campeão. 

Então, Senna se deparou com um obstáculo: assim como nosso corpo precisa aquecer antes de correr uma maratona, o motor de um carro precisa ser aquecido para garantir seu desempenho. 

Quando o motor aquece, as peças se expandem e “assentam” adequadamente, alcançando o ajuste ideal entre os componentes. No caso de motores novos, essas peças ainda estão no processo de se adaptar umas às outras, devido às micro rugosidades resultantes da fabricação. 

Essa expansão se chama dilatação, expressada por:

Tal processo, conhecido como “amaciamento” do motor, precisaria que alguém dirigisse o carro por, no mínimo, 20 horas. 

O problema era que o motor estava demorando mais tempo do que o desejado para alcançar a temperatura certa, principalmente pelo frio que fazia.

Como a corrida estava prestes a começar, Senna teve uma ideia genial.

Ele cobriu o motor com fita isolante. 

Nessa tensão, um dos protagonistas da nossa história entra: o radiador. 

Ele é responsável pela troca de calor do motor, parecido com uma grade que deixa o ar circular e não cria extremos de temperatura.

Para fazer o motor aquecer mais rápido, cobriram o radiador com fita adesiva. Assim, eles reduziram a quantidade de ar frio que passava, limitando a troca de calor. 

A troca de calor no radiador - referente a condução, pode ser modelada pela equação de Fourier, que descreve a transferência de calor em um meio:

Ao cobrir o radiador, a área foi reduzida, diminuindo a troca de calor com o ambiente. Isso resultou em um aumento mais rápido da temperatura interna, acelerando o aquecimento do óleo e da água.

O objetivo do piloto foi alcançado! Ao reduzir o fluxo de ar e limitar a dissipação de calor, o óleo atingiu sua temperatura ideal logo na primeira volta da corrida. 

No entanto, como esperado, nas voltas seguintes, a temperatura da água começou a aumentar e o motor ficou propenso ao superaquecimento.

Para evitar danos, Senna precisou retirar a fita adesiva, afrouxando o cinto de segurança e esticando o braço para alcançar o motor — isso tudo em alta velocidade!

Uma cena digna de cinema!

Esse simples e cotidiano conhecimento resultou em sua vitória e no título da Fórmula 3 de 1983.

A verdade era que, como um dos seus diferenciais como piloto, Senna sabia a física por trás de todo carro que ele dirigia. Ele usou física para fazer história!

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