E pur si muove…

No passado dia 17 de Junho realizou-se, na Casa da Escrita em Coimbra, o 1º Atelier de Escrita em Comunicação de Ciência. Tive o prazer de ser um dos participantes, e de produzir um dos textos, intitulado O Átomo e o Pêndulo.

O pêndulo do título é um pêndulo de Foucault, colocado na entrada da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, que encontrámos estranhamente parado (leiam porquê no fim do texto do atelier).

Mas o que é um pêndulo de Foucault, e para que serve?

O que nos mostra um pêndulo de Foucault é que, com um pêndulo grande e lento o suficiente, podemos realmente medir a rotação da Terra, que altera lentamente o plano de oscilação do pêndulo devido à força de Coriolis. Desta forma, se o pêndulo começar a oscilar na direcção Norte/Sul, passado algum tempo estará a oscilar Este/Oeste (passando, claro está, por todas as posições intermédias), algo que não vemos nos relógios de pêndulo lá de casa.

A grande diferença entre o pêndulo de Foucault e o dos relógios é que a força de Coriolis só começa a ser relevante em movimentos mmmmmmuuuuuuuito lentos, ou então a grandes escalas (esta é a causa, por exemplo,  dos furacões terem sentidos de rotação diferentes nos hemisférios Norte e Sul).

Se forem a um daqueles restaurante chineses, que tenha uma mesa com uma plataforma giratória no meio, há uma experiência que podem fazer (descrita com mais detalhe pelo novo Ministro da Ciência Nuno Crato, numa crónica do Expresso):

Levem um berlinde, molhem-no em molho de soja e ponham a plataforma a rodar. Depois atirem o berlinde (com pouca força) em linha recta para o outro lado e vejam qual a trajectória que desenhou o molho de soja na plataforma (sem querer estragar a surpresa, será uma curva, e não uma recta).

No entanto, se estivessem em cima da plataforma a rodar (ou seja, parados em relação à plataforma), observariam um berlinde que “misteriosamente” fez uma curva.

http://youtu.be/aUeGl9DWHrc

A “força” de Coriolis, assim como a “força” centrífuga (a que sentimos num carro a fazer uma curva apertada), são por isso chamadas de pseudo-forças, porque só existem dependendo do referencial do observador. Regra geral, para quem vê “de fora”, elas não existem e explicam-se facilmente pelo movimento do próprio observador em conjunto com o referencial. No entanto o observador, que na sua perspectiva está parado, não consegue “vêr” o seu próprio movimento.

Isto é o que vemos no nosso referencial, a Terra. Para nós, o chão não se está a mexer – o nosso planeta está parado e é o Universo que gira à nossa volta. Da nossa perspectiva, é o Sol que roda de Este para Oeste, e não a Terra que roda sobre si própria.

Com o pêndulo de Foucault, temos uma visão diferente. Sendo um pêndulo enorme, com um oscilar bastante lento, é afectado de maneira visível pela rotação da Terra. Por isso, apesar de ser posto a oscilar numa direcção, ao longo do tempo vai lentamente mudando a sua direcção de oscilação.

Já a pequena escala ou a grandes velocidades (por exemplo, a água a escoar no ralo do lavatório ou o pêndulo do relógio), o mais pequeno “espirro” é suficientemente forte para se sobrepor à força de Coriolis e alterar os movimentos. No caso da água, a forma do lavatório é muito mais determinante na direcção de rotação da água que a força de Coriolis.

Ricardo Cardoso Reis
Núcleo de Divulgação
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto