WEBVTT

00:00:06.506 --> 00:00:10.283
Os seres humanos sentem-se fascinados
pela velocidade, desde há séculos.

00:00:10.373 --> 00:00:13.446
A história do progresso humano
confunde-se com a da velocidade

00:00:13.476 --> 00:00:14.786
sempre em crescimento.

00:00:14.786 --> 00:00:18.651
Uma das realizações mais importantes
nesta corrida histórica

00:00:18.671 --> 00:00:20.913
foi a quebra da barreira do som.

00:00:21.503 --> 00:00:24.771
Pouco tempo depois dos primeiros
voos com êxito dos aviões,

00:00:24.801 --> 00:00:29.103
os pilotos ansiavam por fazer voar
os seus aviões cada vez mais depressa.

00:00:29.843 --> 00:00:32.604
Mas à medida que isso acontecia,
a turbulência aumentava

00:00:32.644 --> 00:00:36.978
e forças importantes no avião
impediam-nos de acelerar ainda mais.

00:00:37.548 --> 00:00:41.557
Alguns tentaram rodear o problema
através de mergulhos arriscados,

00:00:41.587 --> 00:00:43.825
muitas vezes com resultados trágicos.

00:00:43.975 --> 00:00:47.730
Por fim, em 1947,
os melhoramentos de conceção,

00:00:47.740 --> 00:00:52.102
como um estabilizador horizontal móvel,
uma cauda totalmente móvel,

00:00:52.182 --> 00:00:55.781
permitiram que um piloto militar americano
chamado Chuck Yeager

00:00:55.811 --> 00:00:58.531
voasse no Bell X-1

00:00:58.591 --> 00:01:03.261
a 1127 km/hora,

00:01:03.511 --> 00:01:06.814
tornando-se na primeira pessoa
a quebrar a barreira do som

00:01:06.854 --> 00:01:09.840
e a viajar mais depressa
do que a velocidade do som.

00:01:09.870 --> 00:01:14.119
O Bell X-1 foi o primeiro de muitos
aviões supersónicos que se seguiram

00:01:14.159 --> 00:01:17.793
com "designs" posteriores
que atingiam velocidades acima de Mach 3.

00:01:17.913 --> 00:01:22.013
Os aviões que voam a uma velocidade
supersónica criam uma onda de choque

00:01:22.043 --> 00:01:25.682
com um barulho de trovão
conhecido por estrondo sónico,

00:01:25.682 --> 00:01:29.069
que pode causar perturbações
a pessoas e animais lá em baixo

00:01:29.109 --> 00:01:30.900
ou até danificar edifícios.

00:01:30.940 --> 00:01:32.170
Por essa razão,

00:01:32.211 --> 00:01:35.345
os cientistas em todo o mundo
têm estudado os estrondos sónicos

00:01:35.345 --> 00:01:37.938
tentando prever o seu percurso
na atmosfera,

00:01:37.968 --> 00:01:41.401
onde vão aterrar
e até que ponto são fortes.

00:01:42.091 --> 00:01:45.410
Para melhor perceber como os cientistas
estudam os estrondos sónicos,

00:01:45.430 --> 00:01:48.268
comecemos com algumas
noções básicas do som.

00:01:48.298 --> 00:01:51.581
Imaginem atirar uma pequena
pedra para uma lagoa tranquila.

00:01:51.761 --> 00:01:53.177
O que é que veem?

00:01:53.247 --> 00:01:55.875
A pedra provoca ondas
que viajam pela água

00:01:55.875 --> 00:01:57.960
à mesma velocidade e na mesma direção.

00:01:58.570 --> 00:02:02.827
Esses círculos que vão aumentando
de raio, chamam-se frentes de onda.

00:02:03.367 --> 00:02:05.904
Do mesmo modo, apesar de não a vermos,

00:02:05.964 --> 00:02:09.306
uma fonte sonora parada,
como uma estereofonia caseira,

00:02:09.306 --> 00:02:12.119
cria ondas de som que se vão alargando.

00:02:12.199 --> 00:02:14.490
A velocidade das ondas depende de fatores

00:02:14.530 --> 00:02:17.950
como a altitude e a temperatura
do ar que atravessam.

00:02:17.990 --> 00:02:23.833
A nível do mar, o som viaja
a cerca de 1225 km/hora.

00:02:24.303 --> 00:02:27.400
Mas, em vez dos círculos
numa superfície bidimensional,

00:02:27.430 --> 00:02:30.632
as frentes de onda
são agora esferas concêntricas,

00:02:30.672 --> 00:02:35.181
em que o som se propaga ao longo
de raios perpendiculares a essas ondas.

00:02:35.901 --> 00:02:39.796
Agora imaginem uma fonte móvel de som,
como o apito de um comboio.

00:02:39.856 --> 00:02:42.814
À medida que essa fonte continua
a mover-se numa certa direção,

00:02:43.034 --> 00:02:45.096
as sucessivas frentes de ondas
à frente dela

00:02:45.106 --> 00:02:47.806
aproximam-se e apertam-se cada vez mais.

00:02:47.846 --> 00:02:52.636
Este aumento da frequência das ondas
é a causa do famoso efeito Doppler

00:02:52.686 --> 00:02:56.039
em que o som dos objetos
que se aproximam parece mais agudo.

00:02:56.089 --> 00:02:59.927
Mas, à medida que a fonte se move
mais devagar do que as ondas de som

00:02:59.927 --> 00:03:02.816
vão ficando encaixadas umas nas outras.

00:03:02.846 --> 00:03:05.521
É quando um objeto
se move supersonicamente,

00:03:05.521 --> 00:03:08.001
ou seja, mais depressa
do que o som que produz,

00:03:08.021 --> 00:03:10.407
que o quadro muda radicalmente.

00:03:10.457 --> 00:03:13.170
À medida que ultrapassa
as ondas de som que emitiu

00:03:13.220 --> 00:03:15.892
enquanto vai gerando ondas de som
na sua nova posição,

00:03:15.932 --> 00:03:18.320
as ondas são empurradas
umas contra as outras

00:03:18.330 --> 00:03:19.960
formando um cone de Mach.

00:03:20.040 --> 00:03:22.998
Quando se aproxima de um observador,
não se ouve nenhum som

00:03:23.048 --> 00:03:27.088
porque o objeto está a viajar
mais depressa do que o som que produz.

00:03:27.478 --> 00:03:32.151
Só depois de o objeto passar
é que o observador ouve o estrondo sónico.

00:03:33.561 --> 00:03:36.977
Quando o cone de Mach atinge o solo,
forma uma hipérbole,

00:03:37.007 --> 00:03:40.826
deixando um rasto conhecido
por passadeira de estrondo, quando avança.

00:03:41.306 --> 00:03:45.663
Isto torna possível determinar a área
afetada por um estrondo sónico.

00:03:46.033 --> 00:03:49.303
Como é que se descobre até que ponto
será forte um estrondo sónico?

00:03:49.403 --> 00:03:53.049
Isso envolve resolver
as famosas equações Navier-Stokes

00:03:53.089 --> 00:03:56.105
para determinar a variação
da pressão no ar

00:03:56.155 --> 00:03:59.276
devida ao avião supersónico
que o atravessa.

00:03:59.396 --> 00:04:03.053
O resultado é uma curva de pressão
conhecida por Onda-N.

00:04:03.853 --> 00:04:05.583
O que significa esta forma?

00:04:05.633 --> 00:04:09.266
O estrondo sónico ocorre
quando há uma mudança súbita na pressão

00:04:09.506 --> 00:04:12.108
e a Onda-N envolve dois estrondos:

00:04:12.158 --> 00:04:15.427
um para a inicial subida de pressão
no nariz do avião

00:04:15.497 --> 00:04:17.909
e outra para quando passa a cauda,

00:04:17.939 --> 00:04:20.617
e a pressão volta, subitamente, ao normal.

00:04:20.827 --> 00:04:22.790
Isso provoca um duplo estrondo

00:04:22.820 --> 00:04:26.506
mas, habitualmente, os ouvidos
humanos só ouvem um único estrondo.

00:04:26.636 --> 00:04:29.778
Na prática, os modelos de computador
que usam estes princípios,

00:04:29.878 --> 00:04:33.863
podem prever a localização
e a intensidade dos estrondos sónicos

00:04:33.863 --> 00:04:37.466
para determinadas condições atmosféricas
e trajetórias de voos

00:04:37.486 --> 00:04:40.618
e há investigação em curso
para minimizar os seus efeitos.

00:04:40.838 --> 00:04:45.319
Entretanto, o voo supersónico
sobre terra é proibido.

00:04:45.929 --> 00:04:48.572
Então, os estrondos sónicos
são uma criação recente?

00:04:48.592 --> 00:04:50.088
Não propriamente.

00:04:50.108 --> 00:04:52.546
Enquanto tentamos descobrir
forma de os silenciar,

00:04:52.556 --> 00:04:56.205
há animais que têm usado
os estrondos sónicos em seu proveito.

00:04:56.305 --> 00:05:01.014
O gigantesco Diplodocus deve ter
conseguido estalar a sua cauda

00:05:01.058 --> 00:05:05.437
mais depressa do que o som, 
a mais de 1200 km/hora,

00:05:05.457 --> 00:05:07.937
possivelmente para deter predadores.

00:05:08.007 --> 00:05:11.437
Certos caranguejos também podem criar
uma onda de choque semelhante

00:05:11.437 --> 00:05:12.887
debaixo de água,

00:05:12.927 --> 00:05:16.043
atordoando ou matando a presa à distância,

00:05:16.123 --> 00:05:19.523
apenas com um estalo
da sua garra descomunal.

00:05:19.733 --> 00:05:22.343
Embora os seres humanos
tenham feito grandes progressos

00:05:22.383 --> 00:05:24.643
na sua incansável procura da velocidade,

00:05:24.683 --> 00:05:27.613
acontece que a Natureza
chegou lá primeiro.