Viajando pelo céu

Em janeiro, falei aqui sobre uma série de livros que li na infância: “Viagens Extraordinárias”, do escritor francês Júlio Verne. Ela foi publicada no século 19 e junta ciência e aventura de uma forma bem divertida. Se pararmos para pensar, cada volume dessa coleção pode dar uma lição de física! Quer conferir?

Vamos começar pelo primeiro livro da série, Cinco Semanas em um Balão, publicado em 1863. O personagem principal é o famoso explorador inglês Dr. Fergusson, que pretende atravessar a África de leste a oeste a partir da ilha de Zanzibar. Sua ideia é realizar a viagem em um balão chamado Victoria, com a ajuda de seu criado Joe e seu amigo escocês Dick Kennedy, que era um caçador experiente.

O objetivo da expedição é encontrar a nascente do rio Nilo, um desafio que de verdade motivou muitas expedições naquele século, e também cartografar – isto é, fazer um mapa detalhado – da região central da África, uma parte do mundo ainda não muito bem conhecida pelos europeus naquele tempo em que não havia satélites e aviões (Ilustração: Wikimedia Commons / Roke)

Os três vivem diversas aventuras durante a viagem, entrando em conflito com um ambiente selvagem e cheio de perigos, além de tribos com culturas muito diferentes. Eles acabam conseguindo atingir os objetivos da missão e retornando sãos e salvos à Inglaterra, mas não vou estragar a sua leitura contando os detalhes – pegue o livro e confira.

Aqui, vamos falar mais sobre o veículo escolhido por nosso protagonista para a viagem. Um balão consegue subir no ar porque o ar dentro dele é mais quente do que o ar do lado de fora. Sendo mais quente, o ar dentro do balão é menos denso (mais “leve”) que o ar do lado de fora, e isso faz surgir uma força chamada empuxo que empurra o balão para cima.

Ilustração do livro Cinco Semanas em um Balão (Foto: Reprodução)

Uma coisa parecida acontece quando se coloca um copo ou balde emborcado dentro de uma piscina. Como o ar aprisionado dentro do copo é menos denso que a água ao seu redor, surge um empuxo que força o ar (e o copo) para cima. Também é por isso que a gente se sente mais “leve” quando a gente está dentro d’água: o empuxo empurra a gente para cima, compensando uma parte do nosso peso, que é a força com que o planeta nos puxa para baixo.

Para o Victoria, no entanto, o Dr. Fergusson inventou um mecanismo que eliminou a necessidade de liberar gás ou de soltar lastros para controlar a altitude, permitindo assim viagens longas. Ele se baseia no uso de hidrogênio em vez de ar.

O ar é uma mistura de diversos gases: nitrogênio, oxigênio, gás carbônico, vapor d’água etc. Já o hidrogênio é um gás puro formado apenas por átomos do elemento hidrogênio – o mais simples e leve dos elementos químicos – ligados dois a dois em moléculas. Por isso, o gás hidrogênio é muito pouco denso, facilitando bastante o efeito do empuxo na sustentação do balão.

Além de aparecer no livro de Verne, o gás hidrogênio foi usado por firmas alemãs em enormes dirigíveis desenhados para viagens longas no início do século 19. O Graf Zeppelin, por exemplo, trazia passageiros da Europa para a América, inclusive para o Brasil. No Rio de Janeiro, ainda há o gigantesco hangar que o abrigava.

Graf Zeppelin sobrevoa a Baía de Guanabara, no Rio de Janeiro, em 1930 (Foto: Domínio Público)

Infelizmente, porém, o hidrogênio é um gás altamente inflamável, isto é, pega fogo com muita facilidade, o que pode causar muitos imprevistos. Então, depois do trágico acidente com o dirigível Hindenburg, os dirigíveis foram deixados de lado e o avião aos poucos passou a ser adotado como meio de transporte para longas distâncias.

Matéria publicada em 20.02.2013

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Beto Pimentel

O autor da coluna A aventura da física é apaixonado por essa ciência desde garoto. Hoje, curte também dar aulas e fazer atividades criativas em contato com a natureza e com as outras pessoas.

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