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Era impossível quebrar um fio de espaguete ao meio. Mas o MIT deu um jeito

O mistério culinario que intrigava o prêmio Nobel Richard Feynman finalmente foi resolvido. E 500 pedaços de macarrão morreram no processo.

O prêmio Nobel Richard Feynman não foi só o fundador da eletrodinâmica quântica, mas também um cara muito bem-humorado. Amava passar férias no Brasil, e saiu batucando frigideira com uma colher em um bloco de Carnaval no Rio na década de 1950. Certa noite, cozinhando com o cientista da computação Danny Hillis, Feynman percebeu algo curioso: ao tentar quebrar um fio de espaguete cru segurando-o pelas pontas – da maneira que se vê no vídeo abaixo –, ele sempre se fragmentava em três ou quatro pedaços aleatórios, em vez dos dois esperados. Teste, se quiser. É impossível quebrar um pedaço de macarrão perfeitamente ao meio.

O problema intrigou Feynman por décadas – e ele morreu em 1988 sem uma resposta. Não havia nenhuma explicação física óbvia para o fenômeno. Foi só em 2005 que os franceses Basile Audoly e Sébastien Neukirch, do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS), em Paris, mataram a charada – uma descoberta que lhes rendeu o prêmio IgNobel de Física de 2006.

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Quando alguém aplica uma pressão uniforme nas duas extremidades de um bastão – de maneira a gerar uma curvatura –, esse bastão se parte ao meio, no ponto de sua extensão em que a curvatura é mais acentuada. Isso vale para tudo que é fino e cilíndrico: espaguete, lápis, palito de churrasco e por aí vai.

Até aí, tudo bem. O problema é que, quando o centro do bastão se rompe – no GIF acima, a primeira ruptura é a da direita –, o estalo faz com que uma onda de energia seja liberada em direção às extremidades. E é essa onda que arranca outro pedaço – no GIF, a ruptura da esquerda.

Em 2015, Ronald Heisser e Vishal Patil, dois estudantes de pós-graduação do MIT, nos EUA, decidiram testar se havia alguma maneira de evitar que essa onda de choque se propague. Em outras palavras, uma maneira de obrigar o fio de macarrão a se quebrar em apenas dois pedaços, e não mais do que isso.

Usando uma engenhoca customizada para o serviço, modelos matemáticos complexos e mais de 500 fios de massa crua, os dois descobriram que a solução para conseguir duas metades perfeitas é simples: torcer o espaguete conforme ele é curvado. Os resultados do experimento engraçadinho saíram na semana passada neste artigo científico.

O motivo é simples: coisas torcidas tendem a voltar para posição em que estavam originalmente. É só lembrar do que acontece quando você torce um pano molhado no tanque: ele se desenrola assim que você para de aplicar pressão, liberando a energia que se acumulou.

Acima, é possível ver tanto simulações de computador (no fundo cinza) quanto imagens do espaguete de verdade (no fundo cor de areia). Na versão eletrônica, as cores diferentes aplicadas sobre o fio permitem ver o quanto ele está torcido. Nos exemplos A e B, o fio é torcido apenas 100º. Nos exemplos C e D, 330º.

Acima, é possível ver tanto simulações de computador (no fundo cinza) quanto imagens do espaguete de verdade (no fundo cor de areia). Na versão eletrônica, as cores diferentes aplicadas sobre o fio permitem ver o quanto ele está torcido. Nos exemplos A e B, o fio é torcido apenas 100º. Nos exemplos C e D, 330º. (Controlling fracture cascades through twisting and quenching, PNAS/Reprodução)

O espaguete é bem mais rígido que um pedaço de tecido, então só é possível torcê-lo em torno do próprio eixo até um certo limite (o ideal, descobriram os pesquisadores, é uma volta quase completa, 330º). Quando o espaguete já torcido é curvado e se arrebenta, as duas metades liberam energia conforme se desenrolam e voltam à forma original. Dessa forma, a onda de choque é dissipada e não é capaz de quebrá-lo além da fratura no centro.

A pesquisa pode parecer um belo desperdício de tempo e comida, mas não julgue tão rápido: modelar fenômenos desse tipo é uma tarefa comum na engenharia. Prever a maneira exata como um objeto vai se quebrar é uma habilidade útil em muitos lugares além da cozinha.

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Comentários

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  1. A fim de proteção, doutor frequentemente prescreve
    metronidazol, via oral, em cima de gel de outro modo perante papa. https://taiwanice37.blogfa.cc/2018/07/10/dicas-d-arame-cabelos-tratamentos-caseiros-beleza-e-tamb%C3%A9m-perder-peso/

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