Nos artigos anteriores, vimos como as leis de Newton regem o movimento e como a gravidade e o atrito moldam a trajetória de um objeto. No entanto, falta um elemento crucial para a precisão: a rotação. É a rotação que permite a uma flecha (ou a uma bala) manter a sua direção sem se desviar erradamente.
O Binário e o Momento Angular
Um objeto começa a girar quando lhe é aplicada uma combinação de forças chamada “binário”, que consiste em duas forças de sentidos opostos aplicadas a lados opostos do corpo. Uma vez em rotação, o objeto adquire uma propriedade chamada “momento angular”. Este depende da massa, do tamanho e da velocidade de rotação: quanto mais pesado, largo ou rápido for o giro, maior será o seu momento angular.
A Lei da Conservação
O momento angular mantém-se constante se nenhuma força externa atuar para o alterar. Isto gera fenómenos muito interessantes: se um corpo em rotação reduzir o seu diâmetro, a sua velocidade tem de aumentar para conservar o momento.
O Giroscópio e a Navegação
O expoente máximo desta estabilidade é o giroscópio, um disco giratório montado numa armação. A conservação do momento angular assegura que o seu eixo não mude de direção. Esta propriedade permite a criação de girobússolas, que indicam a direção em navios e aviões com muito maior precisão do que as bússolas magnéticas, servindo de base para sistemas de navegação automática.
Precessão e Estabilidade no Voo
Os corpos giratórios exibem também a precessão. Se tentarmos virar o eixo de um giroscópio à força, ele mover-se-á num sentido em ângulo reto à força aplicada. É este princípio, aliado à conservação do momento angular, que explica porque é que os arqueiros colocam penas na cauda da flecha de forma ligeiramente inclinada. As penas forçam a flecha a rodar durante o voo, criando a estabilidade necessária para que ela não “capote” no ar, mantendo o seu eixo estável até atingir o alvo.
