A Cama de Faquir

Os lendários faquires indianos conseguem, sem qualquer manifestação de dor, deitar-se numa cama de pregos, e é exactamente o que pode fazer aqui.

A explicação física é simples. Esta cama tem cerca de 4000 pregos. O seu corpo apoia-se em, por exemplo, metade dos pregos (2000 pregos). O peso do corpo distribui-se uniformemente sobre os pregos (o corpo humano é flexível, mas robusto). Se pesar 50 kg, cada prego sustenta 25 g, ou seja, 50/2000 = 0,025kg = 25g.

Se o seu corpo fosse feito de matéria dura e rígida, como o vidro, cerâmica, diamante ou aço, bastariam alguns pregos para suportá-lo, mas os pontos em que os pregos se apoiariam ficariam riscados. Por sua vez, se o seu corpo fosse feito de material mole, o mesmo afundar-se-ia no espaço entre os pregos. Seguramente, as medusas não gostam de camas de pregos!

A “força” média de um prego exercida contra a sua pele é de 0,981 x 0,025 = ¼ Newton

É muito fácil verificar quantos Newton de força exercida por um prego normal (que não seja demasiado pontiagudo), a sua pele pode suportar sem dor. Precisa de um prego cuja ponta não seja muito aguçada e de uma garrafa de água de plástico de um litro vazia. Coloque a palma da mão em cima de uma mesa e peça a um amigo para apoiar o prego sobre a mão, sem exercer qualquer força. Coloque a garrafa em cima do prego, segurando-a com a mão livre. Não dói, pois não? De seguida, verte água para dentro da garrafa; dói? Continue a acrescentar água até começar a doer. Meça agora a água que está na garrafa. Um litro de água pesa aproximadamente 1 kg. Multiplique os quilos de água por 9,81 para obter a força em Newton. Se a garrafa estiver meio cheia (50%), a força será igual a 5 Newton.

Se algum dia quiser ser um verdadeiro faquir, vá com cuidado, comece a praticar numa cama com um só prego.

Supõe que consegue suportar sem qualquer dor uma força de 2 Newton, deitado em cima de uma cama de pregos como aquela que temos aqui. Quantas pessoas poderiam deitar-se em cima de si, sem sentir qualquer dor?

2/¼ = 2/0,25 = 8 ou seja, 7 pessoas (com aproximadamente o mesmo peso que você).CUIDADO! Não tente fazer esta experiência. Pode ser perigoso! As suas costas não são planas. Nos nossos cálculos, simplificámos o problema, assumindo que o peso do corpo se distribui uniformemente pelos pregos.

Algumas partes do corpo suportam forças maiores do que outras, como poderá verificar na seguinte experiência que, desta vez, é (quase) segura: utilize uma caneta ou um lápis (não muito afiado). Com a ponta da caneta, faça pressão contra o joelho. Até que ponto pode continuar a fazê-lo? Tente depois fazer a mesma coisa contra a perna. Dói mais, não dói?

O que é a pressão? (a pressão física, claro, porque a pressão psicológica é outra coisa).

Em águas profundas, a pressão é elevada. O ar tem alguma pressão (a pressão do ar varia ligeiramente, todos os dias com o tempo). Nos aviões que voam a grandes altitudes, a segurança exige que a pressão da cabina se mantenha a um nível elevado, através de processos mecânicos, devendo a mesma estar ainda hermeticamente fechada. A pressão corresponde à razão entre a força e a área da superfície sobre a qual a referida força actua. A unidade de pressão é o pascal (Pa). Para se obter a pressão (em pascals), divide-se por conseguinte, a força (em newtons) pela área da superfície (m2).

DOR = PRESSÃO?

Se todo o seu peso (por exemplo, uma massa de 50 kg corresponde a 9.81 x 50 = 491 Newton) se apoiar sobre um único prego, não só irá sentir dor, mas o prego irá furar a pele, penetrando na carne, tal como com certeza já teve oportunidade de o verificar alguma vez. Para os cálculos que vamos fazer de seguida, vamos supor que a pessoa que se irá submeter ao teste pesa 500 Newton.

Designemos a área da superfície da cama do faquir por A. Cada um dos 4000 pregos suporta uma área igual a A/4000. Vamos supor que, tal como anteriormente, está deitado de costas sobre metade dos pregos, ou seja 2000 pregos. Recapitulando, temos um peso total de 500 newtons suportado por 2000 pregos, o que nos permite calcular a pressão, dividindo o peso total pela área total, ou seja:

500/(A/4000) = 2 000 000/A

A incógnita aqui é A, a área da superfície total da cama de pregos. Suponha que a cama tem 1,5 m de comprimento por 0,5 de largura, por conseguinte, A = 1,5 m x 0,5m = 0,75 m2

Logo, a pressão é igual a: força/área = 500/0,75/2 = 333 Pascal