Em desenhos animados é comum vermos a personagem tentando impulsionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório didático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usaram dois pequenos carros de plástico, A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma cartolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as características físicas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras representam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela.
Com os carros orientados de acordo com as figuras, os estudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar ficar permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (VA) e B (VB) para o mesmo intervalo de tempo.
A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observaram que:
Esta questão avalia a aplicação da Terceira Lei de Newton (princípio de ação e reação) e a conservação do momento linear em sistemas abertos que interagem com o ar do ambiente.
O carro B funciona como um propulsor a jato: a ventoinha expele ar em uma direção e, por ação e reação, o carro recebe impulso na direção oposta. Esse é um caso direto e eficiente de propulsão por reação.
O carro A representa a situação dos desenhos animados, mas há um detalhe crucial: a ventoinha é alimentada por uma fonte externa de energia e aspira ar do ambiente para dentro do sistema. Esse ar é acelerado em direção à vela parabólica, que o redireciona para trás. Como o ar externo entra com momento nulo e sai com momento para trás, o carro recebe, por reação, um impulso para a frente — o carro A se move.
Porém, o carro A é menos eficiente que o B: parte da energia é desperdiçada ao empurrar o ar primeiramente em direção à vela (antes de ser defletido), e há perdas na reflexão pela cartolina. O fluxo de ar defletido pela vela parte com velocidade menor do que o fluxo expelido diretamente pelo carro B. Portanto, o impulso resultante no carro A é menor, e sua velocidade média VA é positiva, mas inferior a VB.
A situação dos desenhos animados falha na prática porque, nela, o personagem usa o ar interno ao barco (sistema fechado), tornando as forças puramente internas — sem transferência de momento com o exterior. No experimento, o ar vem de fora, tornando a propulsão real, porém ineficiente.
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