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Porque é que os cereais flutuam? E porque é que os fios dos auscultadores se enrolam?

Um novo livro vem responder a estas e a outras questões sobre o quotidiano. Foi escrito pelo jornalista Adriano Cerqueira.
É a pergunta que dá o título ao livro.

A rotina do dia a dia está cheia de questões para as quais muitas vezes não temos resposta. Sabemos que se programarmos um despertador ele toca quando queremos acordar, que se abrirmos a torneira sai água e que se carregarmos num interruptor a luz acende-se. Mas porquê? Como?

Um novo livro pretende responder de forma bastante simples e sucinta a muitas destas questões que nos rodeiam — mas às quais muitas vezes nem prestamos atenção ou damos importância. O próximo título do livro é uma pergunta.

“Porque Flutuam os meus Cereais?” é um trabalho do jornalista especializado em ciência Adriano Cerqueira, autor do programa da Antena 1 “90 Segundos de Ciência”. A edição da Manuscrito tem 272 páginas e está à venda por 14,90€.

Adriano Cerqueira usa explicações da biologia, geologia, química, física ou matemática para explicar de forma bastante direta questões que podem ser enormes — como a teoria de que o universo nasceu do Big Bang — ou detalhes do dia a dia, como, por exemplo, como funciona uma aspirina.

A NiT selecionou algumas das questões que são colocadas (e respondidas) neste livro que está à venda desde 16 de setembro.

Porque flutuam os cereais?

“Independentemente da ordem em que os cereais entrem na taça, estes costumam adotar sempre os mesmos comportamentos. Embora todos flutuem, alguns juntam-se em pequenos aglomerados, enquanto outros são relegados para as paredes da taça. Isto não se deve a algum concurso de popularidade entre os diferentes flocos, mas sim a algumas regras físicas conhecidas como o Efeito Cheerio.

Para chegar a este efeito, os cientistas tiveram de olhar para três conceitos físicos: a flutuação, a tensão de superfície e o menisco dos líquidos. Destes três conceitos, a flutuação é provavelmente aquele com o qual estamos mais familiarizados. Haverá melhor sensação do que flutuar sem rumo numa piscina num dia de calor?

A flutuação de um objeto determina se este é capaz de se afundar ou de ficar à tona da água. Aplica-se tanto a um meio líquido como ao ar e é determinada pela densidade desse mesmo objeto. Um objeto mais denso do que a água afunda-se, enquanto um objeto menos denso flutua. É isto que acontece com os nossos cereais: como eles são menos densos do que o leite, acabam por ser puxados para a superfície.

A tensão de superfície é um conceito mais complexo. É esta propriedade que permite aos líquidos agirem como uma membrana flexível. Olhemos para a água dentro de um copo. Esta é constituída por moléculas de H2O. Estas moléculas, por estarem tão próximas umas das outras, tendem a exercer uma força entre si, puxando e repelindo-se mutuamente, numa espécie de jogo da corda perpétuo. Contudo, como as moléculas de H2O são todas idênticas, nunca há um lado vencedor e nada acontece.

À superfície, a história é diferente. Como a força exercida pelas moléculas de ar é mais fraca do que a força das moléculas de água por baixo, isto faz com que as moléculas da superfície sejam apenas puxadas por forças laterais e internas, o que, por sua vez, faz com que a superfície se comporte como uma película elástica. É esta elasticidade que permite que um objeto menos denso flutue. Esta fraca interação entre as moléculas do ar e da água provoca um ligeiro declive na superfície do líquido.

Este declive faz com que a água que se encontra junto aos lados do copo se curve para formar um menisco. Se encherem um copo de água neste momento e se se baixarem até a um ponto em que os vossos olhos estão ao mesmo nível da superfície da água, podem observar como a água fica côncava ao longo do copo. Isto é o menisco.

Dependendo das propriedades do líquido, se este for atraído para o copo, forma um menisco côncavo, mas, se o líquido for repelido pelo copo, forma uma superfície convexa, com o centro do líquido mais elevado do que as pontas mais próximas das paredes do copo. São estas três propriedades que fazem com que os cereais se comportem desta forma.

Ao colocarmos um cereal numa taça de leite, o seu peso vai fazer com que o leite crie uma pequena concavidade por baixo dele. Ao colocarmos um segundo ou um terceiro cereal, estes vão criar concavidades idênticas. Se se aproximarem um do outro, correm o risco de cair nessa mesma concavidade, formando um pequeno aglomerado de cereais.

Aqueles que tiverem o azar de ficar próximos das paredes da taça são puxados para cima pela curva do menisco criado pelo contacto do leite com a taça. A superfície do leite funciona assim como uma malha com vales e declives que redistribui os cereais pelos diferentes pontos da sua geografia.”

Tem 272 páginas.

Porque se enrolam os fios dos auriculares?

“Em tempos perguntaram-me se podia viver sem música e a minha resposta foi: ‘não’. Honestamente, não me lembro de um qualquer momento na minha vida em que a resposta pudesse ter sido diferente. Por esse motivo, ando sempre acompanhado por um par de auscultadores. São a minha principal barreira contra o mundo exterior sempre que viajo de comboio ou de metro. Mas, estejam eles no bolso ou bem arrumados dentro de uma mochila, parece que encontram sempre uma forma de se emaranharem.

Estes intricados laços que os auriculares criam quando não os estamos a usar parecem por vezes pequenas obras de arte para um apreciador de nós. Infelizmente, isto também significa que, em certas ocasiões, já estava a chegar ao destino quando finalmente os consegui libertar. 

Como se entrelaçam os fios dos auriculares e porque tal acontece? Para responder a estas questões, os cientistas fizeram uma simples experiência, colocaram diferentes pares de fios em caixas e agitaram-nos. Em quase todos os casos, os fios criaram nós em torno um do outro. O primeiro resultado desta experiência identificou que há dois fatores essenciais que determinam a complexidade dos nós: o tamanho dos fios e o tempo de agitação.

Outros parâmetros como a rigidez e o diâmetro também têm o seu papel, mas, basicamente, quanto mais longo for um fio, e quanto mais vezes este for agitado, maior é a probabilidade de se formar um nó.

Raymer e Smith, os cientistas responsáveis por esta experiência, foram ainda mais longe e descobriram que um fio com o comprimento de 46 centímetros, ou mais pequeno, raramente forma um nó. Como os cabos de um par de auriculares têm em média um metro e meio de comprimento, isto significa que as probabilidades de estes formarem um nó são muito elevadas. Este estudo também revelou que o tamanho da caixa onde se encontravam os cabos também influenciava a probabilidade de estes formarem um nó.

A solução? Para além de arrumarem os vossos auriculares com muito cuidado, parece que o ideal é mesmo evitar qualquer tipo de agitação desnecessária ou, então, guardá-los num espaço pequeno ou num bolso bem apertado.”

O que causa a “dor de burro”?

“Sabem aquele momento quando estamos a correr e começamos a sentir uma dor no nosso abdómen? Lembro-me particularmente de a sentir durante os dolorosos testes de Cooper que todos os anos era forçado a fazer nas primeiras aulas de educação física.

Conhecida popularmente por ‘fuga’ ou ‘dor de burro’, esta dor tem o original nome técnico de ‘dor abdominal transitória relacionada com o exercício’. Esta dor faz-se sentir, na maioria dos casos, no lado direito do nosso abdómen com diferentes graus que variam desde uma leve dor abdominal semelhante a uma cãibra até algo parecido com uma faca a atravessar a nossa pele. 

Esta dor surge normalmente durante a prática prolongada de exercício físico, como correr ou andar de bicicleta. Qualquer atividade que envolva movimentos repetitivos do tronco pode causar esta dor. Ainda não se sabe ao certo o que causa esta dor, contudo, têm surgido algumas teorias para tentar explicar o mecanismo por detrás da ‘dor de burro’. 

Alguns estudos apontam que uma má irrigação sanguínea do diafragma, o principal músculo envolvido no processo de respiração, pode levar ao desenvolvimento desta dor. No entanto, alguns cientistas creem que o principal culpado desta dor não é o diafragma, mas sim uma irritação do revestimento abdominal e da cavidade pélvica, resultante da fricção destas áreas durante o exercício.

Para além da ‘dor de burro’, alguns atletas sentem também uma dor no ombro. Quando o revestimento abdominal fica irritado, é possível que a dor se espalhe para diferentes áreas, explicando assim porque certas pessoas sentem esta dor em diferentes zonas do corpo. Comer muito ou beber bebidas açucaradas antes de fazer exercício pode também contribuir para o surgimento desta dor.

Esta dor é temporária e acaba por passar ao fim de alguns minutos. Quando a sentimos, devemos parar o exercício, beber água, caminhar e fazer alongamentos. Isto pode ajudar a tratar alguns sintomas da dor, contudo, o ideal é tentar descansar e não fazer esforços. 

Para prevenir estas dores, existem algumas técnicas que podemos adotar. Primeiro devemos garantir que estamos a fazer o exercício de forma correta e com a postura indicada. Evitar comidas ricas em gordura ou em fibra e bebidas açucaradas antes de um exercício também ajuda. É importante também conhecer os nossos limites e definir objetivos que tenham em conta o nosso nível de energia e de cansaço.

Se gostam de correr, não tentem puxar muito para lá do vosso limite na primeira vez. Definam objetivos realistas e, se necessário, aumentem a intensidade do treino, sem aumentar a sua duração. Ao conhecer até onde podemos ir, sem sermos travados por uma ‘fuga’, fica mais fácil, com o treino melhor ajustado às nossas características, ultrapassar esse limite e adiar a dor até ao ponto em que ela não é mais um problema.”

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