O Paradoxo de Leonardo da Vinci Decifrado

O professor Miguel Ángel Herrada, da Universidade de Sevilha, e o professor Jens G. Eggers, da Universidade de Bristol, descobriram um mecanismo para explicar o movimento instável das bolhas subindo na água. Segundo os pesquisadores, os resultados,que são publicadosna prestigiosa revista PNAS, pode ser útil para entender o movimento de partículas cujo comportamento é intermediário entre um sólido e um gás.

Leonardo da Vinci observou há cinco séculos que as bolhas de ar, se grandes o suficiente, desviam-se periodicamente em zigue-zague ou espiral do movimento em linha reta. No entanto, nenhuma descrição quantitativa do fenômeno ou mecanismo físico para explicar esse movimento periódico jamais foi encontrada.

Os autores deste novo artigo desenvolveram uma técnica de discretização numérica para caracterizar com precisão a interface ar-água da bolha, o que lhes permite simular seu movimento e explorar sua estabilidade. Suas simulações se aproximam de medições de alta precisão do movimento instável das bolhas e mostram que as bolhas se desviam de uma trajetória reta na água quando seu raio esférico excede 0,926 milímetros, um resultado dentro de dois por cento dos valores experimentais obtidos com água ultrapura nos anos 90.

Os pesquisadores propõem um mecanismo para a instabilidade da trajetória da bolha em que a inclinação periódica da bolha altera sua curvatura, afetando assim a velocidade ascendente e causando uma oscilação na trajetória da bolha, inclinando para cima o lado da bolha cuja curvatura aumentou. Então, à medida que o fluido se move mais rapidamente e a pressão do fluido cai em torno da superfície de alta curvatura, o desequilíbrio de pressão retorna a bolha à sua posição original, reiniciando o ciclo periódico.

- Este comunicado de imprensa foi fornecido pela Universidade de Sevilha