0:00:06.616,0:00:10.513
Os humanos sempre foram [br]fascinados pela velocidade.

0:00:10.513,0:00:14.746
A história do progresso humano[br]é a da velocidade sempre crescente,

0:00:14.746,0:00:18.611
e uma das mais importantes conquistas[br]desta corrida histórica

0:00:18.611,0:00:21.503
foi a quebra da barreira do som.

0:00:21.503,0:00:24.871
Pouco tempo depois[br]dos primeiros voos bem-sucedidos,

0:00:24.871,0:00:29.693
os pilotos desejavam acelerar[br]suas aeronaves cada vez mais.

0:00:29.693,0:00:32.385
Mas quando o faziam,[br]o aumento da turbulência

0:00:32.385,0:00:36.378
e enormes forças sobre o avião[br]impediam que eles acelerassem demais.

0:00:37.128,0:00:41.587
Alguns tentaram contornar o problema[br]por meio de mergulhos arriscados,

0:00:41.587,0:00:44.085
quase sempre com resultados trágicos.

0:00:44.085,0:00:47.420
Finalmente, em 1947,[br]aperfeiçoamentos de projetos

0:00:47.420,0:00:50.037
tais como um estabilizador[br]horizontal móvel,

0:00:50.037,0:00:52.294
uma cauda com mobilidade total,

0:00:52.294,0:00:54.566
permitiram que um piloto[br]militar americano,

0:00:54.566,0:00:55.838
chamado Chuck Yeager,

0:00:55.838,0:01:03.581
conduzisse o Bell X-1 a 1.127 km/h,

0:01:03.581,0:01:06.764
tornando-se o primeiro[br]a quebrar a barreira do som

0:01:06.764,0:01:09.510
e voar com velocidade[br]maior do que a do som.

0:01:09.510,0:01:13.929
O Bell X-1 foi a primeira de muitas[br]aeronaves supersônicas que se seguiram,

0:01:13.929,0:01:17.913
sendo que os projetos mais recentes[br]atingiram velocidade maior que Mach 3.

0:01:17.913,0:01:20.582
Uma aeronave que se desloca[br]com velocidade supersônica

0:01:20.582,0:01:22.011
cria uma onda de choque

0:01:22.011,0:01:25.682
com um barulho semelhante[br]ao de um trovão, chamado de estrondo,

0:01:25.682,0:01:29.039
que pode causar estresse[br]em pessoas e animais no solo

0:01:29.039,0:01:31.070
e até estragos em edificações.

0:01:31.070,0:01:31.911
Por esta razão,

0:01:31.911,0:01:35.195
cientistas de todo o mundo[br]pesquisam o estrondo sônico,

0:01:35.195,0:01:37.788
tentando prever seu percurso na atmosfera,

0:01:37.788,0:01:42.031
qual local ele vai atingir,[br]e a intensidade que terá.

0:01:42.031,0:01:43.250
Para entender melhor

0:01:43.250,0:01:45.379
como os cientistas estudam[br]o estrondo sônico,

0:01:45.379,0:01:48.298
comecemos com os fundamentos do som.

0:01:48.298,0:01:51.781
Imagine jogar um pedrinha[br]nas águas calmas de um lago.

0:01:51.781,0:01:53.177
O que se vê?

0:01:53.177,0:01:55.875
A pedra faz as ondas[br]se deslocarem na água

0:01:55.875,0:01:58.570
com a mesma velocidade,[br]em todas as direções.

0:01:58.570,0:02:02.887
Esses círculos que aumentam de raio[br]são chamados de frentes de onda.

0:02:02.887,0:02:05.904
Analogamente, embora não possamos vê-las,

0:02:05.904,0:02:09.307
uma fonte de som estacionária,[br]como um aparelho de som estéreo,

0:02:09.307,0:02:12.199
cria ondas de som[br]que se propagam no ambiente.

0:02:12.199,0:02:14.330
A velocidade das ondas depende de fatores

0:02:14.330,0:02:17.890
como a altitude e a temperatura[br]do ar pelo qual se propagam.

0:02:17.890,0:02:23.903
Ao nível do mar, o som viaja[br]a cerca de 1.225 km/h.

0:02:23.903,0:02:27.290
Mas no lugar de círculos[br]em uma superfície bidimensional,

0:02:27.290,0:02:30.322
as frentes de onda sonoras[br]são esferas concêntricas,

0:02:30.322,0:02:35.591
e o som se propaga ao longo de raios[br]perpendiculares a essas ondas.

0:02:35.591,0:02:39.886
Imagine uma fonte de som que se desloca,[br]como o apito de um trem.

0:02:39.886,0:02:42.754
Enquanto a fonte se desloca[br]em uma certa direção,

0:02:42.754,0:02:47.406
as ondas sucessivas lá na frente[br]vão se aglomerando cada vez mais.

0:02:47.406,0:02:52.636
Esta maior frequência de onda [br]é a causa do famoso efeito Doppler,

0:02:52.636,0:02:55.729
pelo qual objetos que se aproximam[br]têm som mais agudo.

0:02:55.729,0:02:59.927
Enquanto a fonte se deslocar[br]mais lentamente do que as ondas de som,

0:02:59.927,0:03:02.966
estas ficarão aninhadas dentro das outras.

0:03:02.966,0:03:05.509
Quando a velocidade for supersônica,

0:03:05.509,0:03:07.872
se deslocar mais rápido[br]do que o som que ele gera,

0:03:07.872,0:03:10.357
a situação muda dramaticamente.

0:03:10.357,0:03:13.200
Quando ultrapassar as ondas de som[br]que ele mesmo emitiu,

0:03:13.200,0:03:15.702
enquanto cria novas, a partir[br]da posição momentânea,

0:03:15.702,0:03:19.820
as ondas são comprimidas[br]e formam o cone de Mach.

0:03:19.820,0:03:22.808
Nenhum som é ouvido[br]quando ele se aproxima de um observador

0:03:22.808,0:03:27.278
porque o objeto se desloca mais rápido[br]do que o som que ele produz.

0:03:27.278,0:03:33.051
Só depois que o objeto tiver passado,[br]o observador ouvirá o estrondo sônico.

0:03:33.051,0:03:37.007
Quando o cone de Mach atinge o solo,[br]ele forma uma hipérbole,

0:03:37.007,0:03:41.306
deixando um rastro, o tapete de estrondo,[br]enquanto ele avança.

0:03:41.306,0:03:45.993
Isto possibilita determinar[br]a área afetada pelo estrondo sônico.

0:03:45.993,0:03:49.303
Como calcular a intensidade[br]do estrondo?

0:03:49.303,0:03:52.869
Isto requer resolver[br]as famosas equações de Navier-Stokes

0:03:52.869,0:03:55.925
para determinar a variação[br]da pressão de ar

0:03:55.925,0:03:59.266
provocada pelo deslocamento[br]supersônico da aeronave dentro dele.

0:03:59.266,0:04:03.853
Isto resulta numa assinatura de pressão[br]conhecida com onda-N.

0:04:03.853,0:04:05.483
O que significa esta forma?

0:04:05.483,0:04:09.506
A onda supersônica acontece[br]quando há uma mudança súbita de pressão,

0:04:09.506,0:04:11.918
e a onda-N envolve dois estrondos:

0:04:11.918,0:04:15.497
um para o aumento inicial da pressão[br]no nariz da aeronave,

0:04:15.497,0:04:18.079
e outro quando a cauda passa,

0:04:18.079,0:04:20.597
e a pressão subitamente volta ao normal.

0:04:20.597,0:04:22.760
Isto causa um estrondo duplo,

0:04:22.760,0:04:26.608
Mas normalmente é percebido[br]como um único estrondo pelo ouvido humano.

0:04:26.608,0:04:29.613
Na prática, modelos computacionais[br]que usam estes princípios

0:04:29.613,0:04:31.115
podem, com frequência, prever

0:04:31.115,0:04:33.487
a localização e a intensidade[br]de estrondos sônicos

0:04:33.487,0:04:37.349
para determinadas condições atmosféricas[br]e trajetórias de voo,

0:04:37.349,0:04:40.738
e há pesquisa em curso[br]para mitigar seus efeitos.

0:04:40.738,0:04:45.809
Enquanto isso, o voo supersônico[br]sobre os continentes continua proibido.

0:04:45.809,0:04:48.572
Então, os estrondos sônicos[br]são uma invenção recente?

0:04:48.572,0:04:49.968
Não exatamente.

0:04:49.968,0:04:52.286
Enquanto tentamos[br]torná-los mais silenciosos,

0:04:52.286,0:04:56.045
alguns animais tiram vantagem[br]do estrondo sônico.

0:04:56.045,0:05:01.146
O gigantesco diplodoco pode ter sido capaz[br]de golpear com sua cauda

0:05:01.146,0:05:05.349
mais rápido do que o som,[br]perto de 1.200 km/h,

0:05:05.349,0:05:08.052
possivelmente para deter predadores.

0:05:08.052,0:05:12.437
Alguns tipos de camarão também criam[br]uma onda de choque semelhante na água,

0:05:12.437,0:05:16.163
desorientando ou até matando[br]presas à distância,

0:05:16.163,0:05:19.733
apenas fechando rapidamente[br]suas enormes pinças.

0:05:19.733,0:05:22.203
Enquanto os humanos[br]fizeram grande progresso

0:05:22.203,0:05:24.583
na incansável busca pela velocidade,

0:05:24.583,0:05:27.413
descobre-se que a natureza[br]chegou lá primeiro.