Os Super Heróis x Física

Você já se perguntou no meio de uma história com super heróis sobre as possíveis analogias entre a Física e os super poderes? Quem nunca ouviu, mesmo sendo um filme de pura ficção, o famoso: “que mentira do caralhooooo caramba!!!” Pois bem, leia mais sobre 8 grandes super heróis e descubra até onde vai a física e a ficção.

Superman é, sem sombra de dúvidas, o vovozão da cinemática entre os super heróis. Entre seus muitos poderes há a habilidade de voar. Mas como é que ele faz isso? De acordo com a Segunda Lei de Newton, deve haver alguma força ascendente em vigor, a fim de equilibrar a força de seu peso para baixo. Expressas matematicamente: F – mg = ma = 0. Mas o que poderia causar essa força ascendente?

Uma alternativa seria a capacidade dele em emitir fluxos de ar com alta velocidade através dos poros da sua pele. Como ele expulsa o ar do seu corpo, de acordo com a terceira lei de Newton, o ar expelido deve o empurrar para trás. Já pensou na força do peido do Superman? E desde o dia que o Superman pôde sobreviver no espaço, seus pulmões demonstraram não serem necessários para respiração – talvez sejam tanques de ar auxiliares.

Tempestade, uma “mutante” dos X-Man capaz de gerar raios. Daí vem um dilema clássico dos super heróis: de onde vem a energia para executar desses feitos? A energia liberada em um raio é cerca de 500 milhões de joules, o que é equivalente a 120,000 calorias alimentares, ou seja, 1200 hambúrgueres. Para produzir um único raio, Tempestade teria de comer, pelo menos, 60 vezes a dose diária recomendada para um adulto do sexo feminino.

Porém, se o seu estômago tem algum tipo de mutação semelhante a um reator nuclear de fusão, ou ainda, ela pode ter no seu corpo algum tipo de reator matéria/anti-matéria. Aplicando relatividade (E = mc²), um único grama de massa completamente convertido em energia dará 90 trilhões de joules. Isto é, 18 milhões de raios!

Hulk é um caso curioso também. Uma maneira típica de se tornar um super herói é ser bombardeado com enormes doses de ambos os raios cósmicos de alta potência ou sofrer radiação eletromagnética. Embora o efeito de altas doses desses tipos de radiação sobre os seres humanos (no mundo real) estão bem documentadas – o resultado típico é a destruição de células de modo grave e debilitante, seguido de morte – no mundo dos super heróis, isto normalmente resulta numa experiência em que há uma seqüência de muitas “mutações”. Estas alterações fisiológicas sempre criam habilidades tão surpreendente que podem convencer os mais prudentes dos milionários a passarem dois dias em uma câmara de reação de um acelerador partículas de alta energia. Após Bruce Banner se expor a uma “mortal” dose de raios gama de alta magnitude, ele transcende os esperados sintomas da alta exposição às radiações e vira um herói gigante e verde com super força.

Tocha, Johnny Storm, do Quarteto Fantástico, combina todos os atributos vistos até agora. Foi exposto a doses “letais” de radiação cósmica, Johnny (naturalmente) desenvolvendo super poderes, como Hulk. Ele pode voar, assim como o Superman, hipoteticamente, expelindo gases de alta velocidade nas direções apropriadas. E ele também pode, como Tempestade, gerar energia. Aplicando um pouco termodinâmica, podemos calcular que ele teria de gerar cerca de 940 milhões de joules a sua “chama” a uma temperatura de 5000ºC.

Isso é bastante surpreendente, considerando os aminoácidos, blocos de construção da vida como a conhecemos, não quebram a temperaturas acima de 100ºF. Como o DNA de Johnny é capaz de resistir a essas altas temperaturas é um mistério – sem contar que toda a água no seu corpo deveria ser suficientemente vaporizada pelo tempo que ele inflama.

Magneto dos X-Man tem a capacidade de criar campos magnéticos extremamente potentes. Desde que esses campos magnéticos sejam produzidos por correntes elétricas, podemos nos aproximar, com certa expressão, dos valores dos campos criados por ele numa situação de combate. Assim, para simplificar, vamos supor que seu interior é um grande circuito elétrico solenóide (bobina). A energia magnética armazenada em um solenóide é dada por: U = ½ (u0 n2AL) I2

Onde U é a energia, u0 é uma constante igual a 4*3,14159265359 x 10-7 N/A2, n é o número de bobinas no solenóide, A é a área transversal, do solenóide, L é o comprimento do solenóide, e I é a atual geração do campo magnético. Vamos supor que Magneto seja internamente composto por um solenóide de 1000 voltas, com uma área transversal, de 0.01m² e tem cerca de 2m de comprimento.

Agora supomos que ele usa esse tipo de energia para levantar um automóvel 1.000 kg a 10 metros do chão, aumentando o seu potencial energético num montante U = mgh = (1000 kg) (10m/s²) (10m) = 100000 J.

Associando este valor à primeira equação, temos que, a fim de conservar a energia no seu campo magnético, Magneto deve gerar uma corrente de cerca de 2900 Amperes. E isso pode não ser tão bom para seu coração – assumindo que ele tem um.

Sandman, mais conhecido como Homem-Areia da série Homem-Aranha, representa o ponto final metafísico de todos super poderes. Criado em outra experiência de partículas com alta potência, ele é capaz de desafiar todas as leis da física e probabilidades biológicas. De alguma forma o seu corpo é todo convertido em areia (SiO2) numa má sucedida experiência. Aparentemente, ele não tem órgãos internos (ele pode se desintegrar e reconstituir a vontade), ele pode se mover sem músculos, e ele pode até mesmo voar através do ar como uma nuvem de poeira. Como é que ele faz para produzir energia? Ele pode metabolizar alimentos? Como é que ele exerce forças? Só a Marvel sabe!

Batman não tem super-poderes. Ele é somente alguém que está além dos parâmetros comuns, alguém super inteligente, ágil e habilidoso. Um mero lutador contra o crime com uma tonelada de equipamentos. Verdade?

Não. Para sobreviver intacto a alguns dos impactos que ele já sofreu, Batman realmente precisaria ter ao menos uma super força. Um exemplo clássico da física cinemática é da força da inércia. E o Batman parece não ligar muito pra isso. Certa vez, por exemplo, ele mergulha do topo de um edifício, junto com Kim Basinger, o que parecia ser a morte dos dois. No entanto, ele está preso por uma corda (decididamente inflexível) antes de bater no chão. Uau! Mas, e a força da inércia? Isto é, não importa se você colidiu ou não com o chão. Se o tempo que leva para a corda parar uma queda é o mesmo que se você caísse sem ela, a força exercida sobre você será o mesmo em cada caso. Neste exemplo:

F (corda) = ma
Se uma (aceleração) é grande, por isso é F (corda). Ferrou.

O Homem de Ferro, tal como Batman, não tem super poderes, mas ele tem uma espantosa vestimenta de ferro. No trailer, o vemos voando ao lado de alguns jatos militares. Há pouca chama saindo do fundo do seu calçado, aparentemente, garantindo o necessário impulso.

Perguntas: O que é que ele utiliza de combustível? Com base no que vemos, parece combustível de foguete da NASA. Mas onde estão seus reservatórios de combustível? E que volume de combustível de foguete seria necessário para manter o impulso por, pelo menos, alguns minutos? Seria difícil ele manter uma trajetória estável? O que ele perde sob sua vestimenta? Fique ligado nas respostas (ou, ao menos, conjecturas), após o lançamento do filme no dia 2 Maio, ou antes, na internet.

Adaptado da PopScien