O que é o salto hidráulico, o fenômeno observado por Da Vinci que só agora a ciência conseguiu explicar:imotion é bom

imotion é bom Leonardo da Vinci imotion é bom documentou no século 16 um fenômeno curioso que você pode verimotion é bomcasa todos os dias.

Ao abrirmos a torneira para escovar os dentes, a água se espalha quando toca a superfície da pia antesimotion é bomcair no ralo.

Esse fenômeno se chama salto hidráulico, e, até agora, pensava-se que ocorria como resultado da ação da gravidade.

Mas Rajesh Bhagat, um estudanteimotion é bomdoutoradoimotion é bomengenharia química da Universidadeimotion é bomCambridge, na Inglaterra, demostrou haver outra explicação.

Segundo Bhagat, compreender a mecânica desse fenômeno pode ajudar a reduzir significativamente o consumo da água.

"Como começamos o dia? Tomando banho com uma ducha que usa entre 40 e 60 litrosimotion é bomágua. E já vimosimotion é bomlocais como a Cidade do Cabo (África do Sul) como a faltaimotion é bomágua obrigou a racionar este recurso nos últimos dois anos", diz o cientista.

"Se compreendemos o salto hidráulico e como a água se espalha, podemos entender como economizar água. Saber como manipular o limiteimotion é bomum salto hidráulico é muito importante, e, agora, com essa teoria, podemos facilmente ampliar ou reduzir esse limite."

O estudo tem aplicações especialmenteimotion é bomescala industrial. "Entender esse processo poderia reduzir drasticamente o uso industrialimotion é bomágua e já se está usando essa teoria no departamentoimotion é bomEngenharia Química da universidade", disse Bhagat.

Afinal, a que se deve esse comportamento da água?

Os fatores da Física que causam o salto hidráulico

"Quando você abre a torneira da cozinha, vê que o jato toca a superfície da pia e se espalhaimotion é bomuma camada finaimotion é bomforma radial, que mudaimotion é bomespessura abruptamente,imotion é bomum ponto específico", explicou Bhagat à BBC Mundo, o serviçoimotion é bomespanhol da BBC News.

"Essa alteração repentina da profundidade do líquido ou da espessura dessa camada é o que se chamaimotion é bomsalto hidráulico. No exemplo da torneira, vemos um exemploimotion é bomsalto hidráulico circular, mas há outros tipos no mar eimotion é bomrios."

Em buscaimotion é bomuma explicação para os saltos hidráulicos, Bhagat disparou sobre superfícies planas jatosimotion é bomágua para cima e para os lados,imotion é bomdiferentes ângulos.

O pesquisador observouimotion é bomambos os casos os mesmos saltos hidráulicos circularesimotion é bomquando a água cai para baixo.

"Qualquer que seja o ângulo ou a direção do jato, vimosimotion é bomgravações com câmerasimotion é bomalta velocidade que o salto hidráulico é o mesmo", explicou Bhagat à BBC News Mundo, o serviçoimotion é bomespanhol da BBC.

"O experimento nos indicou que a causa poderia ser qualquer uma, menos a gravidade."

Caiu por terra assim uma crença que existia desde o século 19. O cientista garante que,imotion é bomvez disso, os fatores que afetam os saltos hidráulicos são a tensão superficial da água eimotion é bomviscosidade.

Um fenômeno que permite a insetos caminhar sobre a água

"Se a camada do líquido é fina, a tensão superficial é muito importante", destaca o pesquisador.

"O que acontece é que o líquido tem um momentum, uma determinada força o empurra adiante, mas a tensão superficial o empurra na direção contrária, porque quer contraí-lo e,imotion é bomcerto ponto, essas forças se equilibram, e ali ocorre um salto hidráulico. Demonstramos isso com equações matemáticas."

A tensão superficial mede a coesão que existe entre as moléculasimotion é bomum líquido. Poderia se dizer que é a força que um objeto tem que superar para atravessar ou submergirimotion é bomum líquido.

A tensão superficial é o que permite, por exemplo, que alguns insetos possam caminhar sobre a água, já que, por serem muito leves, seu peso não consegue romper a coesão que existe entre as moléculas da superfície.

Porimotion é bomvez, a viscosidade é a resistênciaimotion é bomum fluido a mudarimotion é bomforma e que se deve às forçasimotion é bomaderência entre as moléculasimotion é bomum líquido.

Bhagat alterouimotion é bomseus experimentos a tensão superficial e a viscosidade da água e conseguiu prever com precisão o tamanho dos saltos hidráulicos independentemente da direção da água.

Descoberta 'inovadora' sobre a dinâmica dos fluidos

A descoberta do estudante é "inovadora",imotion é bomacordo com o professor Paul Linden, diretorimotion é bompesquisa do Departamentoimotion é bomMatemática Aplicada e Física Teórica da Universidadeimotion é bomCambridge.

"Seus experimentos e teoria mostram que a tensão superficial do líquido é a chave do processo, e nunca antes se havia reconhecido isso, apesarimotion é bomo problema ter sido discutido por Da Vinci e muitos outros desde então", disse Linden, coautor do estudo, publicado na revista Journal of Fluid Mechanics.

"Esse trabalho representa um feito notável para nossa compreensão da dinâmica das finas capasimotion é bomfluidos."

Bhagat diz que a teoria pode ser usadaimotion é bommúltiplas formas para identificar formas mais eficientesimotion é bom"limpar tudo,imotion é bomautomóveis a equipamentosimotion é bomfábricas".

"Se compreendemos o salto hidráulico e como a água se espalha, podemos entender como economizar água. Saber como manipular o limiteimotion é bomum salto hidráulico é muito importante, e, agora, com essa teoria, podemos facilmente ampliar ou reduzir esse limite", diz ele.