Resolvido mistério de Leonardo da Vinci sobre o trajeto das bolhas de água

Uma dupla de cientistas encontrou um mecanismo para responder uma pergunta feita por Leonardo da Vinci, há 500 anos: por que as bolhas de água não sobem em linha reta? O resultado pode levar a uma melhor compreensão sobre os movimentos de partículas em determinadas condições.

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O movimento ascendente das bolhas na água rumo à superfície nem sempre é uma linha reta constante. Às vezes, elas desenham rotas em zigue-zague, ou até mesmo uma espiral, sem nenhum motivo óbvio.

Desde a observação inicial de Leonardo da Vinci, 5 séculos atrás, os cientistas ainda não haviam obtido uma descrição matemática do fenômeno, nem descoberto a física por trás desses movimentos aparentemente caóticos.

Agora, os professores Miguel Ángel Herrada (Universidade de Sevilha) e Jens G. Eggers (Universidade de Bristol) publicaram um artigo com suas descobertas sobre o mistério. Eles desenvolveram uma técnica numérica para descrever com precisão as bolhas em água hiper-limpa, o que lhes permitiu simular a instabilidade da trajetória.

Uma vez simulado matematicamente, o fenômeno pode ser estudado, trazendo resultados consoantes com medições de alta precisão de movimento e formatos de bolhas instáveis na água hiper-limpa. Segundo o novo estudo, as bolhas de ar na água se desviam da linha reta se tiverem um raio acima de 0,926 milímetros.

Os autores propuseram, então, um mecanismo para essa instabilidade: a inclinação periódica da bolha altera sua curvatura, afetando a taxa de ascensão e fazendo com que a trilha da bolha oscile, inclinando o lado da bolha para cima.

À medida que a bolha se move mais rápido, a pressão cai em torno da “superfície” onde a curvatura é mais acentuada. O desequilíbrio de pressão retorna a bolha oscilante à sua posição original, reiniciando o ciclo.

Essa resposta para um problema de 500 anos pode ser um passo na direção de um conhecimento mais amplo no movimento de partículas de comportamento intermediário entre sólido e gás.

O estudo foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences.

Fonte: PNAS, Universidade de Sevilha