O sistema foi desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos e é controlado por esse órgão desde o lançamento do primeiro satélite Navstar, em 1978. Objetivo principal era possibilitar que usuários militares se orientassem em terra, no mar e no ar com grande precisão. Hoje, milhões de pessoas, a maioria civis, utilizam o GPS para conferir sua posição - principalmente topógrafos e geofísicos, no mapeamento de territórios. A agricultura já pode dispor de tratores comandados automaticamente por GPS, e o sistema já foi estendido a carros e aviões.

Uma curiosidade é que um mesmo satélite transmite dois sinais, um para o uso nos GPS de navegação e posicionamento global ( menos preciso ) e outro capaz de alcançar e obter valores de coordenadas mais precisos; a diferença é que este último utiliza processamento de dados mais complexos.

Curiosidade 2

1. Poderia abandonar o planeta!

Correndo a velocidades tão absurdas, seria possível abandonar o planeta. A mínima velocidade necessária para sair de um planeta é chamada de velocidade de escape, que, no caso da Terra, é de 11,2 km/s. Se alguém corresse tão rápido quanto o Flash, bastaria escolher uma direção qualquer que facilmente atingiria o espaço.

2. Daria socos atômicos!

A Teoria da Relatividade de Einstein prevê a relação entre massa e energia, assim, mostra que, quanto mais próximo da velocidade da luz, maior será a energia cinética associada ao movimento. Caso alguém pudesse atingir uma velocidade correspondente a 98% da velocidade da luz e utilizasse-a para dar um soco, somente o peso de seu punho geraria uma energia correspondente a 50 megatons, comparável à da Tsar Bomb, ogiva nuclear mais potente já detonada. Assim, ao dar um soco em supervelocidade, todo um país poderia ser facilmente destruído.

3. Viajaria no tempo!

A teoria de Einstein ainda prevê que o tempo marcado por um objeto em movimento com velocidades próximas à da luz é diferente daquele marcado por alguém em repouso. O observador em supervelocidade sempre marcará intervalos de tempo menores.

Curiosidade 3

A física nas aeronaves

“Como é possível que um avião voe?”, você já deve ter se perguntado. Afinal de contas, a maioria de nós sabe que, quando um objeto é mais pesado que o ar, a tendência é que ele fique quietinho no chão. No entanto, a curiosidade que sempre moveu os homens foi uma das responsáveis por ter feito com que ele, ao longo do tempo, acumulasse conhecimentos dos fenômenos da natureza e, através deles, criasse tecnologias e máquinas capazes de fazer algumas “mágicas”, entre elas, a de que um objeto tão pesado (um avião comercial pesa em torno de 227 toneladas) fosse capaz de permanecer nos ares.

Nesse aglomerado de conhecimentos, as leis da física tiveram grande importância para que mágicas como essa pudessem ser realizadas. No caso das aeronaves, as três leis de Newton, que descrevem os movimentos dos objetos em termos de forças, foram de fundamental importância. Descobriu-se, em primeiro lugar, que existem duas forças com as quais precisamos “lutar” para conseguir voar: a força da gravidade, que faz com que os corpos caiam e mantenham-se “presos” ao chão, e as forças de atrito, que fazem os corpos parar e são sempre contrárias à direção de qualquer movimento. “No caso de um avião em contato com o ar, a força de atrito, também chamada de força de arrasto, impedirá que ele se mova para frente. Essa força aumenta proporcionalmente à velocidade do corpo, ou seja, quanto mais rapidamente ele se deslocar, maior será o atrito por arrasto”, explica o docente do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), Francisco Eduardo Gontijo Guimarães.

Vencer a força de atrito é tarefa da força de propulsão, que deve ser grande o suficiente para mover o avião para frente, uma tarefa que caberá às hélices e turbinas do avião. Já para “competir” com a gravidade, entra a força de elevação, uma ação que será realizada nas asas da aeronave. “Quando o ar é ‘cortado’ pela asa, parte dele vai para cima da asa e o restante para baixo. Devido à geometria aerodinâmica da asa, há diminuição da pressão atmosférica em cima da asa em relação à pressão embaixo dela. É a maior pressão de baixo para cima, portanto, que supera a força da gravidade e que mantém o avião suspenso no ar”, elucida o docente.

A explicação física desse fenômeno é dada pelo Princípio de Bernoulli, que, entre outras coisas, afirma que quanto maior a velocidade de um fluido (o ar, neste caso) por uma superfície (a asa do avião), menor é a pressão que ele exerce sobre essa superfície. Por causa disso, a pressão pelo ar embaixo da asa é maior do que a exercida em cima dela.

Outra lei que explica a capacidade de voar do avião é a famosa 3ª lei de Newton, a Lei da Ação e Reação. Uma vez que a superfície curva das asas do avião joga o ar para baixo, ele reage sobre a asa e exerce uma força no sentido vertical sobre a mesma. “Esse princípio é o que permite, inclusive, que os pássaros voem. Eles empurram o ar para baixo e a reação do ar empurrado é exercer uma força sobre as asas dos pássaros”, explica Francisco. “Na realidade, a Ação e Reação acaba tendo papel tão importante quanto o Princípio de Bernoulli”.

Curiosidade 4