Quando a terra treme...
O Japão, famoso país do Sol nascente, também poderia ser o país da terra "tremente". Observe abaixo o gráfico para entender um pouco como é a vida em um ano para todos os japoneses:
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| Fonte: US Geologycal Survey |
Com essa média impressionante não podemos deixar de nos perguntarmos, como as construções, os prédios e os arranha céus suportam essa quantidade de tremores sem ruir? Claro, de todos esses abalos sísmicos nem todos são intensos, mas mesmo assim somos obrigados a pensar que existe algum tipo de engenharia que auxilia para que isso não aconteça. A solução está em um tipo de força mecânica muito importante na Física: A força elástica.
Força elástica
Como o próprio nome diz, é uma força que atua em sistemas elásticos, ela também é chamada de força restauradora. Um belo dia Pedro resolve estudar as propriedades da força elástica, para isso ele "gruda" uma mola na parede e começa a puxar a mola da parede conforme o primeiro desenho abaixo, depois ele muda de ideia e começa empurrar contra a parede, o segundo desenho abaixo. O que Pedro ardilosamente nota é que sempre que ele provoca força sobre a mola, ela parece fazer força no sentido contrário a força que ele aplica, A FP representa a força que nosso amigo está fazendo e Fe é a força elástica que a mola realiza sobre Pedro:
Essa é a razão para que a força elástica seja chamada restauradora, em sistemas elásticos ela tende a restaurar, a contrabalançar forças aplicados sobre ela e isso é muito importante quando falamos em sistemas antissísmicos.
Tecnologia antissísmica
Uma das formas que a engenharia descobriu para tornar os prédios mais resistentes aos terremotos é com o uso de amortecedores e molas nas estruturas dos prédios. A ideia central é não tornar os prédios como estruturas rígidas, pois isso faria com que eles ruíssem com os tremores, por isso o uso de molas fornece um certo tipo de "mobilidade" para a estrutura. A função das molas e amortecedores (como o próprio nome diz) é amortecer o impacto causado por abalos sísmicos, a propriedade restauradora da força elástica tende a contrabalançar a força do tremor aplicada sobre o prédio.
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| Retirado de: https://www.kyb.com.br/blog/2015/09/28/amortecedores-antiterremoto-aplicacoes-kyb/ |
Aqui os amortecedores funcionam da mesma maneira que a mola investigada por Pedro, quando o terremoto provoca força para um lado, a mola absorve esse impacto e oferece força em sentido oposto na tentativa de manter o prédio em equilíbrio. Ou seja, a força resultante sobre o prédio deve ser nula, de forma que a força provocada pelo abalo vai ir para mola, que aplica uma força elástica em sentido contrário, na tentativa de anular a força resultante. Isso evita que o prédio entre em ressonância (que não abordaremos nesse tópico, mas por enquanto vamos pensar nela como "evitar que o prédio vibre na mesma frequência do terremoto").
Portanto toda a estrutura é pensada para o amortecimento do impacto, evitar que a estrutura vibre na intensidade dos abalos e também mantenha tudo em equilíbrio. São essas estruturas não rígidas que auxiliam quando terremotos surgem, não só no Japão, mas em qualquer país que sofra com esse tipo de fenômeno. Para compreender melhor o que significa equilíbrio na Física, da uma espiadinha em outra das nossas postagens clicando aqui!
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