MotoGP & WBSK - A Força G

Air Force Project MX981

 

 

A origem das Leis de Murphy está relacionada com pesquisas realizadas na base aérea de Edwards (EUA) em 1949, cujo objeto de estudo era analisar os efeitos da desaceleração súbita (impacto da Força G) no corpo humano. Em uma época onde os recursos de simulação computacional eram inexistentes, os ensaios eram realizados fixando sensores em voluntários que eram acelerados sobre trilhos até chocar-se com uma barreira fixa. Óbvio que, nestas circunstâncias, refazer testes era uma tarefa complicada. O Cap. Edward Murphy, um engenheiro que trabalhava no Air Force Project MX981 foi encarregado de um dos testes e, depois de realizado, descobriu-se que os transdutores haviam sido conectados invertidos e não registraram nenhum dado. Irritado com a desatenção do técnico na montagem, xingou o responsável registrando em seu relatório: “Se existir alguma maneira de fazer algo errado, ele vai fazer errado”.

A complexidade de entender a Força G começa pela sua definição, sob a ótica da mecânica newtoniana ela não pode ser classificada como uma força. Força é um dos conceitos fundamentais da Física, uma grandeza capaz de modificar o movimento de um corpo livre ou causar deformação em um corpo fixo. Em outras palavras, uma grandeza que tem a capacidade de vencer a inércia, a tendência de um corpo de permanecer parado ou em movimento retilíneo e uniforme.

Portando estes conceitos para as pistas, quando um piloto acelera uma moto o seu corpo tende a permanecer no movimento mais lento em que estava. Com o aumento de velocidade, o piloto tem que realizar algum esforço para manter a sua posição em relação ao veículo, por isso tem a sensação de ter sido empurrado para trás quando, na verdade, não foi. Não houve nenhum agente externo empurrando o piloto, mas ele sente como se tivesse sofrido tal força. Esta sensação é a Força G. O piloto “sente” esta "força", mas é apenas uma ilusão mecânica, um efeito colateral da inércia.

No processo de frenagem, onde a moto tem uma aceleração negativa (ou desaceleração) o corpo do piloto tende a permanecer com a velocidade mais alta e, neste caso, continuar indo para frente. Também neste caso não houve força aplicada sobre o piloto, mas ele se sente empurrado. É mais uma ilusão mecânica.

Em uma curva, o corpo do piloto tende a continuar o seu movimento na direção tangencial, a direção do vetor velocidade que tinha antes de entrar no trecho curvilíneo da pista. A moto vira contornando o arco da curva, mas o piloto tende a continuar em linha reta e tem a sensação de estar sendo jogado para fora da curva. Esta é a Força G atuando na direção radial.

A tolerância do corpo de uma pessoa a esta força depende de fatores como duração, intensidade e o local onde é aplicada. O cálculo é simples, 1 G significa aceleração de, aproximadamente, 9.8 m/s2, igual a força gravitacional.

A força G produz efeitos colaterais de acordo com a sua intensidade. Uma pessoa ser submetida a acelerações ou desacelerações bruscas pode até ser fatal. Embora não seja muito difícil resistir a pressões de 2 G, valores muito superiores podem tornar quase impossível a um indivíduo se manter consciente. 3 G é o primeiro nível onde uma pessoa comum começa a sofrer com a aceleração, embora resulte em algum desconforto, raramente causa perda de consciência ou qualquer outro efeito mais grave. Algumas montanhas russas radicais podem atingir facilmente este nível. Entre 4 e 6 G um indivíduo sem um preparo físico adequado costuma sofrer do efeito chamado G-LOC, perda de consciência induzida pela força G, cujo nome é autoexplicativo. Mesmo que consiga não “apagar”, quem é submetido a este nível de pressão costuma sofrer de vários outros problemas, como perda temporária da capacidade de ver cores, efeito “Visão de Túnel” onde a visão periférica é afetada ou em alguns casos perda temporária da visão.

O tempo ao qual o corpo humano é submetido a uma alta pressão devido a desacelerações súbitas é mais significativo que o valor máximo da força G. O choque de Robert Kubica contra um muro de concreto a 300,13 km/h no GP do Canadá de Fórmula 1 em 2007 registrou 70 G de desaceleração. Em 2004 Ralf Schumacher se acidentou no GP Estados Unidos de Fórmula 1, perdeu o controle do carro e bateu de frente em um muro de proteção, sua desaceleração foi medida a 78 G (765 m/s²), o piloto sofreu uma concussão e duas fraturas menores à sua coluna vertebral. Quando submetidos este nível de esforço a pressão sobre os pulmões são comprimidos com tanta força que é impossível respirar e em menos de um minuto pode ser fatal, Kubica e Schumacher foram exigidos ao extremo, porém durante milésimos de segundo, tempo insuficiente para causar um dano permanente.

A segurança da MotoGP está em constante evolução. As áreas de escape dos circuitos estão sendo ampliadas e recebendo asfalto em lugar de brita, o macacão dos pilotos é feito de material mais resistente, as articulações estão mais bem protegidas e a última geração de botas, luvas e capacetes permitem sobreviver nas quedas com um mínimo de dano. O airbag utilizado por baixo do macacão, além de garantir a integridade física do piloto, ainda fornece informações detalhadas da localização e intensidade dos impactos. Em 2013, nas etapas preparatórias do GP de Mugello, na Itália, Marc Márquez perdeu o controle de sua Honda e caiu no final da grande reta enquanto desenvolvia uma velocidade de 282 km/h, os sensores do seu airbag indicaram impactos de 25 G em ambos os ombros, separados por 0,70 seg. O piloto sofreu apenas algumas escoriações no rosto e estava alinhado para a largada no dia seguinte.  Em Sepang nos testes de inverno deste ano, o pneu traseiro da Ducati de Loris Baz explodiu em plena reta, o piloto sofreu na queda um impacto de 29.9 G no ombro esquerdo e todo o incidente resultou apenas em uma luxação. Em ambos os casos a ação da força G por tempos extremamente curtos (ordem de 0,075 seg) foi administrada pelo preparo físico dos pilotos.

 

Marc Márquez em Mugello (2013)

Momento Cultural

O piloto britânico de Fórmula 1, David Purley, em 1977 colidiu de frente com um muro de concreto reduzindo a velocidade de 173 km/h para 0 no espaço de 66 cm. Acredita-se que esta desaceleração, calculada em 178 G, tenha sido a mais alta sobrevivida por um ser humano. Outra fonte atribui a Kenny Brack, um piloto sueco que venceu as 500 milhas de Indianópolis de 1999, ter sobrevivido a um acidente no Texas em 2003, cuja desaceleração foi estimada em 214 G.