Secret of Snapping Spaghetti in Slow Motion - Smarter every day 127

[Destin] Para mim parece bom. Bom. Ei! sou eu Destin, bem vindos de volta ao Smarter Evert Day. Hoje vou mostrar para vocês algo fascinante. Se você pegar um fio de espaguete cru. Vocês podem fazer isso em casa, e curvá-lo até o ponto em que ele quebra, ele não faz o que vocês pensariam que ele deveria fazer. Ele não quebra em dois pedaços, ele quebra em três. Isso acontece quase sempre. Vocês veem? Esse quebrou no meio. Hoje no Smarter Every Day vamos esperar as crianças terminarem a janta e vamos pegar a Phantom V1610 e gravar isso a um quarto de milhão de quadros por segundo. E vamos desvendar o segredo de como o espaguete quebra desse jeito. Você está ficando Smarter Every Day (mais esperto a cada dia) [Música] Se vocês ainda não foram, vão até a cozinha façam isso agora! Pegue um pouco de espaguete e vista seus óculos de proteção porque a ciência vai acontecer. Um de cada vez, peguem um fio de macarrão pelas pontas e curvem-no até quebrar. Vocês vão notar que a maioria dos fios quebram em mais de dois pedaços. Agora vocês podem achar que isso não seja grande coisa. Mas isso é grande coisa. É fácil entender como curvar uma haste faz ela quebrar em duas partes. Embaixo ela está sob compressão e em cima sobre tração. Quando a tração em cima excede o limite de resistência à tração, ela se quebra ao meio e ficamos com somente duas peças da haste. Então por que o espaguete é diferente? Algo além está acontecendo aqui. O simples ato de quebrar o espaguete tem incomodado cientistas brilhantes por anos, incluindo Richard Feynman, que como vocês devem conhecer, estava na equipe de físicos teóricos durante o Projeto Manhatan e também ganhou um Prêmio Nobel de Física em 1965. Todo mundo concorda que Richard Feynman era um gênio então não é surpresa que sua teoria sobre como o espaguete quebra em múltiplos pedaços faça muito sentido. Se vocês tentarem por si mesmos, vocês sabem que quando vocês os quebram vocês sentem uma pequena vibração nos dedos. Ele achava que essa vibração, se fosse significativa o suficiente, poderia excitar o resto do espaguete o suficiente para causar uma segunda fratura mais adiante na haste. Para testar essa teoria, Feynman e um amigo decidiram quebrar espaguete embaixo d'água para amortecer essa vibração. Eles ficaram supresos ao descobrir que quando eles os quebravam embaixo d 'água eles ainda quebravam em múltiplos pedaços. Então aqui estamos nós. Se um cara inteligente como Richard Feynman não conseguiu resolver isso, que chance nós temos? Vamos descobrir isso na minha cozinha. Isso é o que estamos fazendo. Minha esposa trouxe para casa todos os tipos diferentes de macarrão para mim a meu pedido. Eu tenho eles aqui e estamos fazendo um experimento com essa câmera de alta velocidade, é uma Phantom V1610. Temos a lâmpada montada e vamos sentar e quebrar macarrões e observar. Olhei por toda a internet e os vídeos de pesquisas mais rápidos que consegui achar eram de 4 mil quadros por segundo. Para progredir com a ciência, vamos começar com pelo menos 18 mil quadros por segundo. Que deve nos dizer alguma coisa correto? [Estalo lento] Uau. Isso foi rápido. OK, não consegui nem dizer qual fratura aconteceu primeiro. Vamos aproximar e ir quadro a quadro. [Estalo] Sim, isso foi rápido demais. Ambas as fraturas aconteceram aparentemente ao mesmo tempo. Vamos ver outro macarrão que quebrou ainda mais e vejam se ele esclarece o que está acontecendo aqui. [Estalo] Que?! É com se todos os pontos de fratura acontecessem exatamente ao mesmo tempo o que é loucura, poque estamos numa escala bem abaixo do milissegundo. Não tenho certeza do que os pesquisadores viram a 4 mil quadros por segundo, mas não estou vendo nada. Vamos então subir para 40 mil quadros por segundo. que é 10 vezes mais rápido que qualquer trabalho de pesquisa que já li. [Estalo] Ok, então estamos começado a aprender alguma coisa. Posso pelo menos dizer que o lado direito quebrou primeiro. Mas ainda parece acontecer em menos de 100 microssegundos entre um e outro, o que é realmente rápido. Além disso, vamos começar a reparar na direção da rotação dos estilhaços. Vamos assistir outro e ver se a vibração tem algo a ver com a segunda fratura. [Estalo] Não. Na verdade, parece que as hastes mais longas não estão nem vibrando na mesma escala de tempo. mas aqui tem alguma coisa. Se observarem os pedaços menores quando eles começam a rodar, eles sempre parecem rodar para fora da primeira fratura. Mas a parte de trás parece estar quebrando para baixo. Parece que o espaguete está tentando ficar reto mas não consegue superar sua própria ***. Apertem os cintos, pois vamos a um quarto de milhão de quadros por segundo. [Estalo] Tivemos que ir bem mais rápido do que eu esperava que iríamos para ter uma resposta mas aqui está. Não é a vibração. É a curvatura do espaguete enquanto ele se endireita. Pensem dessa maneira. O espaguete inteiro está sob torque, correto? Por causa deste torque, ele se curva. E quando a quebra acontece, o lado perto da quebra agora está livre do torque. Mas ainda há um contra-torque acumulado na haste. Então ela começa a se endireitar da esquerda para a direita, girando para cima e endireitando ao longo do caminho. Porque o espaguete na esquerda já está reto e o espaguete na direita ainda está curvado, o ponto onde eles se encontram está ainda mais curvado, o que faz o espaguete se curvar além do raio mínimo de falha. Isso resulta numa fratura. É como se um dos lados não recebesse a mensagem rápido o suficiente. Se a haste inteira fosse solta ao mesmo tempo estaria tudo bem, mas não ela não é. Ele se quebra em pedaços pelo caminho. Toda vez que uma quebra nova acontece o processo começa tudo de novo. O fenômeno físico é chamado de fratura em cascata. Até recentemente a matemática por trás desse fenômeno não era bem compreendido. Mas encontrei uma pesquisa francesa nesse tópico assim como uma boa simulação criada por uns engenheiros de petróleo noruegueses. Para meu conhecimento porém, o video que vocês acabaram de assistir dá mais compreensão sobre esse fenômeno físico que qualquer outro já feito. Filmamos a um quarto de milhão de quadros por segundo, o que é maravilhoso. Então aqui vamos nós. O segredo do macarrão quebrando não é só um truque para festas. Da próxima vez que vocês cozinharem espaguete sejam cautelosos, pois vocês estarão prestes a explorar as fronteiras do conhecimento científico. Muito obrigado por assistirem esse episódio de Smarter Every Day. Se vocês gostariam de obter um livro que fala sobre todas as coisas que o Richar Feynman estudou, eu recomendo um áudio-livro chamado "Surely You're Joking Mr. Feynman". Estou ouvindo a ele agora e é realmente bom. Se vocês gostariam de ajudar o Smarter Every Day entre Audible.com/smarter e baixe "Surely You're Joking Mr. Feynman" e vocês vão ajudar o Smarter Every Day e vou apreciar muito isso. Então muito obrigado. Sou o Destin, e você está ficando Smarter Every Day (mais esperto a cada dia) [Criança] Uou! [Destin] Já ouviram falar do Richard Feynman? [Crianças] Não, nem ideia! - Nem ideia? - Não tenho ideia de quem ele é mas ele parece divertido. -[Risadas] Bem, ele é. Ele é um pouco diferente do papai mas ele é um cara bem inteligente. Três. Pelo menos quatro. Espero que isso tenha valido suas inscrições. Se não, simplesmente divirtam-se com esse peixe confuso. Obrigado.