Física do Salto com Vara: Salto de Fabiana Murer Explicado

A atleta Fabiana Murer fez história ao conquistar a primeira medalha de ouro do Brasil em Campeonatos Mundiais de Atletismo em pista aberta. No Mundial de Daegu, na Coreia do Sul, ela alcançou a impressionante marca de 4,85 metros, colocando o Brasil no topo do mundo.

Fonte: https://esporte.ig.com.br/maisesportes/atletismo/fabiana-murer-leva-o-1-ouro-do-brasil-em-campeonatos-mundiais/n1597184941349.html.high

Mas você já parou para pensar na ciência envolvida em um salto com vara? Por trás desse feito atlético estão princípios fundamentais da física, como a conservação de energia e a elasticidade. Vamos explorar como esses conceitos se aplicam ao salto de Fabiana Murer.

A Energia no Salto com Vara

O salto com vara é um exemplo clássico da conservação de energia. Durante a execução do salto, diferentes formas de energia são convertidas para permitir que a atleta alcance grandes alturas. Vamos entender esse processo passo a passo:

1. Energia Cinética na Corrida Antes de iniciar o salto, a atleta corre para ganhar velocidade. Quanto maior a velocidade atingida, maior será sua energia cinética (“a energia do movimento”), dada pela fórmula: Ec = m.v²/2

Onde: Ec  é a energia cinética, 

  m  é a massa da atleta, 

            v é a velocidade da corrida.

2. Transformação em Energia Potencial Elástica Ao apoiar a vara no solo, a atleta transfere sua energia cinética para a vara, que começa a se deformar. Esse processo armazena energia na vara na forma de energia potencial elástica, semelhantemente ao funcionamento de uma mola. Quanto maior a flexibilidade e a resistência do material da vara, mais eficiente será essa conversão de energia.

3. Impulso para o Alto Quando a vara volta à sua forma original, a energia potencial elástica acumulada se converte novamente em energia cinética, agora impulsionando a atleta para cima. Esse impulso permite que ela ganhe altura e ultrapasse a barra.

4. Energia Potencial Gravitacional no Ponto Mais Alto No ponto mais alto do salto, a energia cinética é convertida em energia potencial gravitacional, dada pela equação: Epg = m.g.h

Onde: Epg  é a energia potencial gravitacional,

            g é a aceleração da gravidade (aproximadamente 9,8 m/s²),

            h é a altura alcançada pelo centro de massa da atleta.

5. A Queda e a Absorção de Energia: Depois de ultrapassar a barra, a atleta inicia sua descida. A energia potencial gravitacional se converte novamente em energia cinética até que ela aterrisse sobre um colchão de espuma, que absorve essa energia, garantindo um impacto seguro.

Cálculo da Velocidade de Fabiana Murer

Se considerarmos que não houve perda significativa de energia devido à resistência do ar e outros fatores, podemos usar o princípio da conservação de energia para estimar a velocidade mínima que Fabiana Murer alcançou durante a corrida:

Isso significa que Fabiana Murer atingiu uma velocidade superior a 35 km/h antes do salto, um feito impressionante que demonstra não apenas sua técnica, mas também sua capacidade física excepcional.

Conclusão

O salto com vara é uma combinação fascinante de física aplicada e habilidade atlética. A conquista de Fabiana Murer é um marco para o Brasil no atletismo e um exemplo prático de como princípios físicos são essenciais para grandes feitos esportivos.