Qual velocidade você deve
dirigir para as gotas de chuva quebrarem o para-brisa?
Resposta
curta: Muito rápido.
Resposta
longa: Gotas de chuva são pequenas. Mesmo na tempestade mais
pesada, a água no ar pesa menos que o próprio ar (que é um dos muitos motivos para ser impossível nadar pra cima durante uma tempestade). Mesmo em velocidades altíssimas, as
gotas não conseguem quebrar um para-brisa pelo próprio momento de força.
Sob circunstâncias normais
gotas de chuva não causam nenhum dano aos para-brisas. Entretanto, elas podem
destruir as janelas de aviões supersônicos.
Aqui está o que acontece
quando uma gota de chuva se choca contra uma superfície de vidro em alta
velocidade:
Quando a gota entra em
contato com a superfície, uma onda de choque viaja por ela.
Normalmente, essas ondas de
choque se movem na velocidade do som pelo líquido – cerca de 1300 m/s, quatro
vezes mais rápido que no ar. Porém, em impactos de alta velocidade, essa onda
de choque geralmente se move mais rápido que a velocidade do som na água.
A água é apertada entre a
gota e a superfície do vidro, o que faz ela esguichar em todas as direções. Esses
jatos de água podem se mover até mais rápido que a gota original (que já é
supersônica), e mais rápido que as ondas de choque que mencionamos.
Em um artigo, fizeram uma
simulação de gotas de chuva se chocando contra uma superfície a 500 m/s (1800
km/h), e descobriram que a água era esguichada pra fora do ponto de contato a
mais de 6000 m/s (incríveis 21.600 km/h).
O pulso causado pela onda
de choque é capaz de rachar o vidro. As maiores pressões foram vistas no anel
em volta da borda da gota, e somente existem por uma mínima fração do impacto.
Além da pressão direta pra baixo, a água que jorra lateralmente também pode
causar dano. Se o material tiver qualquer buraco microscópico, rachaduras,
injúrias, esses jatos podem chocá-los e causar danos ainda maiores a partir
desses.
Mesmo em alta velocidade,
uma gota de chuva não vai criar um buraco de bala por si só – mas uma sequência
longa de gotas supersônicas começaria a danificar o vidro, rachando e
despedaçando a superfície em pedaços do tamanho de grãos de areia.
Eventualmente, o para-brisa poderia quebrar catastroficamente.
Por sorte, carros não
atingem 1200 km/h sem levantar voo, então o seu para-brisa está a salvo contra
chuvas comuns. Por outro lado, se você estiver dirigindo sob uma chuva de
pedras...
Seu para-brisa pode quebrar
a qualquer velocidade.
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