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Cama de pregos

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 
leobarretos@uol.com.br
 

Introdução

"A pressão atmosférica aperta e comprime as coisas na superfície da Terra"

--- Não ... pressão não aperta e nem comprime coisa alguma!

A cama de pregos é uma das mais efetiva das demonstrações que põe em destaque o conceito de pressão, ou seja, o modo como as intensidades de forças são distribuídas em intensidades menores sobre uma superfície. 

A pressão, como sabemos é uma grandeza escalar e, como tal, totalmente destituída das características de  direção e sentido. Infelizmente ainda há alunos (e talvez professores da área de geografia) que, ao se referirem á pressão atmosférica, fazem gestos com a mão para salientarem a (falsa) idéia de que "é algo que aperta ou comprime as coisas para baixo". Pressão devido ao peso da atmosfera terrestre ou de qualquer outra força nada tem a ver com "para cima, para baixo, esquerda, direita" ou qualquer outra orientação. Pressão não pode ser representada por 'setas', como se vê com freqüência em figuras de células (biologia), experimentos de física etc. 
A pressão tem conceito do mesmo tipo que a "densidade", que nos informa uma distribuição de massas num dado volume ... e ninguém usa 'setas' indicar as densidades! Você já ouviu alguém dizer algo assim: " A densidade aperta a água no fundo do copo." ?
Assim, para não errar mais, pense na pressão como uma 'densidade', nos informando uma distribuição de intensidades de forças numa dada área, e dai a fórmula conhecida:

p = |F|/A

Uma das impropriedades que leva á falácia do conceito é a má aplicação, na Física, dos verbos "exercer" e "aplicar"; para as pressões devemos usar exercer e para as forças devemos usar aplicar. Um gás comprimido exerce pressão contra as paredes que o confina; a força que define a pressão exercida sobre aquela área da parede é aplicada contra a referida parede. Pode-se usar seta para representar essa força ... nunca para representar a pressão.

A cama de pregos, experimento com o qual iniciamos esse texto, 'dilui' o peso da pessoa (intensidade de força) sobre a diminuta área de milhares de pregos. A pressão exercida pelos pregos sobre o corpo da pessoa é muito reduzida por efeito desse espalhamento e assim, a pessoa não sente dores ou 'espetadelas' por parte dos pregos. Eis seu visual.

A cama de pregos é relativamente simples de se construir. 
Começamos com uma base de madeira feita em duas seções e dotada de dobradiças; isso facilita o transporte e sua acomodação quando não em uso. Para ajudar a pessoa acomodar-se ao deitar ou para se levantar, são previstos dois 'corrimões' nas laterais de uma das seções da base.

As seções dessa base de madeira pode ter dimensões de (1 m x 0,8 m x 2 cm) cada uma. Com uma broca de um par de milímetros mais fina que os pregos prepara-se nessa base uma matriz de furos tendo entre eles um espaçamento de 1,5 a 2,5 cm. Os pregos devem ter comprimento ao redor dos 10 cm e diâmetro de 4 mm. Com espaçamento de 2 cm entre pregos o cálculo nos leva á casa dos 4 000 pregos nessa cama.

Selecione entre os pregos que irá adquirir aqueles cujos comprimentos não variem mais que 1 mm; esses deverão ser usados na região central das bases onde irão se apoiar as costas, o bum-bum e as pernas. Nas laterais da cama não será necessário tanto 'rigor'.

Para bater esses pregos procure colocar um rígido apoio entre duas filas. O autor simplificou esse serviço através da obtenção de um vergalhão de ferro em forma de U, de 1 m de comprimento e cujo espaçamento entre as pernas do U era de 4 cm. Após a penetração de todos os pregos recomenda-se usar uma chapa de ferro grosso (pelo menos 1cm de espessura) apoiada sobre as pontas dos pregos e dar batidas suaves para 'nivelar' as pontas. Do lado das bases onde ficam as cabeças dos pregos o autor colou uma manta de espuma de 0,5 cm de espessura (para não arranhar possíveis assoalhos e aumentar a aderência das bases contra o piso).

Em uso, a cama é colocada em uma superfície plana e os corrimões são usados pelo voluntário para se deitar sobre a cama. A boa prudência manda apoiar primeiro o bum-bum sobre os pregos e depois, com auxílio dos corrimões, ir abaixando suavemente as costas, cabeça e as pernas. Um pequeno travesseiro sob a cabeça evitará o desconforto do voluntário.

A Física da cama de pregos

 Considere um adulto que se deite na cama. O peso de um adulto é algo ao redor dos 70kgf. Se ele de apoiar em pelo menos 2 000 pregos, cada prego suportará 70/2 000 kgf = 0,035 kgf, ou seja, 35 gf. A pressão efetiva do sistema, ou o 'peso por prego' será de 35 gf. Com essa pressão o corpo humano não sentirá qualquer desconforto; não sentirá desconforto mesmo que a pressão dobre (70 gf/prego) ou mesmo triplique! Os pregos não perfurarão quer a roupa ou a pele. O experimento só apresentará desconforto (e isso não vale a pena experimentar) quando o peso em qualquer prego se aproxima dos 200 gf.



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