Desafiando a gravidade: invenção antiga, pipa é um marco da tecnologia

Ao ver um céu recheado de pipas nos parques e praias do Brasil, pouca gente sequer sabe que há uma boa dose de tecnologia aplicada naquele simples pedaço de papel. Afinal, a pipa se vale de alguns conceitos de aerodinâmica —parte da física que trata de mecânica dos fluidos— para divertir muita gente.

A pipa, de fato, é um marco da evolução tecnológica dos humanos, já que foi uma das primeiras formas que achamos de desafiar a gravidade —o objeto nasceu na China, por volta de 1.200 a.C., e servia como comunicação militar pelos céus. Ela foi uma precursora de tudo que viria depois— do avião à nave espacial.

A pipa nada mais é que um tipo primitivo de asa. Uma vez no ar, sobre ela agem algumas forças:

• a gravidade, exercida pela Terra;
• a sustentação, força que age perpendicularmente em relação à direção do vento e que faria a pipa "subir";
• o arrasto, força na mesma direção do vento que levaria a pipa para longe de quem a está empinando;
• a tração, força na direção contrária ao arrasto.

Via de regra, esse quarteto de forças sempre estará presente quando vemos uma pipa no ar. A questão é que, por mais leve que ela seja, ela sempre será mais pesada do que o ar.

Ela, portanto, só sobe porque a sustentação promovida pelo atrito do ar com a sua superfície faz com que ela "vença" a gravidade. O equilíbrio entre essas quatro forças também dita o comportamento da pipa, uma vez que ela está no ar.

Por exemplo: quando "não tem vento", o ar não gera sustentação suficiente e a pipa não sobe ao céu. Já em uma situação na qual ela está no ar e o vento é forte e constante, se "dermos linha" momentaneamente, a sustentação e o arrasto "vencem" a tração e a gravidade, fazendo com que ela suba e fique mais longe da gente.

Para que serve a rabiola?

Você já tentou colocar uma pipa convencional no ar sem rabiola? Provavelmente ela ficará girando totalmente sem controle. A função da rabiola é justamente essa: gerar um peso em uma das extremidades da pipa de maneira que ela mantenha uma posição definida.

Com uma rabiola curta, a pipa será mais ágil para realizar manobras, porém terá menos estabilidade. Já pipas com rabiolas longas são mais estáveis, porém menos ágeis para serem manobradas.

É possível fazer uma pipa muito mais pesada do que a de papel?

Ao menos em tese seria possível fazer uma pipa, digamos, de chumbo. A questão é que a área dela teria que ser grande o suficiente para que a sustentação gerada pelo vento "vença" a gravidade e a leve para o alto.

Isso explica, por exemplo, as telhas metálicas que vira e mexe saem voando durante tempestades ou, ainda, a prática de atividades como o kite surf, quando uma pipa gera sustentação suficiente para dar propulsão ao praticante do esporte.

Pipa é só diversão ou há usos "sérios"?

Mais do que uma diversão de férias, há sim aplicações sérias para as pipas. Como exemplos, além do já citado kite surf, há aparatos usados para algumas fotografias aéreas, que não deixam de ser "pipas" com uma construção mais refinada.

Além disso, há estudos sobre como usar o conceito das pipas em viagens interplanetárias. Sim, sabemos que não há "vento" no espaço, mas a ideia seria dotar naves com uma espécie de vela que seria movimentada pelo chamado "vento solar", fótons emitidos pelo Sol ou outras estrelas.

A ficção científica, inclusive, já se antecipou a esse conceito e quem assistiu a "Star Wars" certamente vai lembrar do veleiro solar do Conde Dookan que, figurativamente, usaria essa tecnologia.

Fonte: Joseph Youssif Saab Junior, coordenador do curso de Engenharia Mecânica do Instituto Mauá de Tecnologia

Toda quinta, Tilt mostra que há tecnologia por trás de (quase) tudo que nos rodeia. Tem dúvida de algum objeto? Mande para a gente que vamos investigar.