Solução Questão 2 – Outros Temas
2) Aspersor de Feynman.
Solução:
?????????????????
Somos obrigados a informar que essa questão ainda não recebeu uma resposta definitiva. Uma busca que fizemos na literatura levou a opiniões contraditórias. Tem gente que acha que o aspersor inverso gira no mesmo sentido que o aspersor normal, tem gente que acha que gira no sentido contrário e, podem crer, tem gente que acha que ele simplesmente não gira. Aí você pergunta: e por que não fazem a experiência para ver quem tem razão? Pois fizeram, e, mesmo assim, a polêmica ainda não foi resolvida a contento. Aparentemente, não é simples isolar o fenômeno de influências espúrias como a viscosidade, o atrito nas junções etc. Feynman foi o primeiro a tentar a experiência. Colocou o aspersor em um tanque de vidro completamente vedado e começou a aumentar a pressão do ar acima da superfície da água, usando um compressor. Com isso ele esperava forçar a água no sentido inverso ao normal e verificar para que lado os braços giravam. Inicialmente não viu nenhum movimento e, achando que a pressão era insuficiente, foi aumentando, aumentando, até que o tanque explodiu jogando água e cacos de vidro por todo lado. Após esse desastre, Feynman foi expulso da sala e proibido de voltar ao laboratório.
O diagrama simplificado ao lado mostra algumas das forças envolvidas. No aspersor normal, a força centrípeta que faz a água mudar de direção tem uma reação F que pode ser decomposta em duas partes. A parte F1 é que faz o aspersor girar. A outra componente pode ser ignorada pois não gera torque.
Mas, há outra força envolvida, devida à diferença entre a pressão interna (P+dP) e a pressão externa P. No caso do aspersor normal, essa diferença de pressão gera uma força de reação sobre o cano no mesmo sentido da componente F1. Mas, no caso do aspersor inverso, a pressão interna é menor (P-dP) que a externa. Logo, causa uma força de reação sobre o cano contrária a F1. Quem vence a disputa entre essas duas tendências? Ou será que as duas se anulam mutuamente?
Parece que Feynman achava que o aspersor gira no mesmo sentido nos dois casos. Mas, como não conseguiu comprovar isso no laboratório, nunca afirmou nada em seus escritos. Pelo que sabemos, esse ainda é um problema em aberto. Se alguém souber de algum resultado recente sobre esse curioso tema, por favor mande nos contar.
