Soluções básicas
Percebe-se que engenheiros podem fazer muito com o pouco que aprendem no inicio de seus cursos.
Figura 1 – Imagem do Shangai Tower
É comum se deparar com maravilhas construídas a partir da Engenharia. É impressionante como soluções básicas são empregadas em problemas e na correção de erros. Essas respostas se baseiam em conhecimentos adquiridos no início da graduação em Engenharia e podem ser muito úteis na carreira profissional de um engenheiro. Por exemplo, diversos prédios que estão em áreas sujeitas a terremotos são equipados com um sistema de amortecimento baseado em pêndulos de pesos que ficam localizados perto do topo da construção. A grosso modo, é necessário que se tenha conhecimentos básicos de Mecânica para compreender o seu funcionamento, como o fato de que a inércia do pêndulo contrabalanceará o movimento causado pelo terremoto.
Essa solução parece ser bem eficiente, mas como um dos desafios dos engenheiros é aprimorar o que já foi desenvolvido, pensou-se em uma maneira de aperfeiçoar esse sistema de amortecimento. E esse novo sistema de amortecimento foi empregado no novo Shangai Tower de aproximadamente 632 metros de altura, segundo maior edifício do mundo. O novo sistema se baseia em amortecimento magnético, um amortecedor de corrente de Foucault que consiste em uma placa de cobre de 1.076 metros quadrados coberta com 125 ímãs poderosos, montado sob o amortecedor de massa suspensa.
Quando ocorre algum tipo de perturbação sobre o prédio, o peso de ferro oscila ao longo dos ímãs, fazendo com que ocorra uma indução de corrente elétrica na placa, o que gera um campo magnético oposto ao campo gerado pelos ímãs. Devido a isso, gera-se amortecimento, pois o peso sofrerá a ação de forças restauradoras, que são aplicadas em sentido contrário ao do movimento do corpo. Esse tipo de inversão magnética ocorre devido a Lei de Lenz, na qual a força gerada pelo campo magnético induzido tende a impedir a variação do campo magnético indutor. Uma ótima aplicação de conhecimentos de eletromagnetismo que talvez não seja muito clara quando se está estudando o assunto.
Figura 2 - Representação de resposta de um campo magnético à perturbação de outro campo magnético
De forma mais meticulosa, o funcionamento é o seguinte:
Figura 3 - Imagem do sistema de amortecimento magnético
O número 1 da figura 3 representa cabos de aço que deixam o pêndulo balançar livremente para que sua inércia contrabalanceie o movimento da torre.
O número 2 um pêndulo grande e simples, com 1000 toneladas de placas de aço empilhadas. Em 3 há amortecedores hidráulicos que mantém o peso estático impedindo movimentos rápidos ou longos. E por fim, em 4 se tem que a interação entre os ímãs e a corrente de Foucault gerada pelo movimento contrariam ainda mais o movimento, devido aos campos magnéticos gerados, maximizando assim o amortecimento. (http://www.popularmechanics.com/technology/infrastructure/a14564/the-121-story-tower-that-never-sways/)
Por tais exemplos, talvez, deva-se atentar mais aos detalhes do que se estuda, de como algumas coisas funcionam e o porquê de tais reações ocorrerem. A Engenharia conecta muitos conceitos e informações de diversas disciplinas, é por isso que se deve ser cauteloso aos mais simples detalhes, pois futuramente isso será colocado em prática, mesmo que nunca se tenha pensado nisso.
Lucas Candeia Medeiros Maia
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