Patins que deslizam na água

Patins que deslizam na água

Patinação é um esporte com duas principais variações: no gelo e sobre rodas. Mesmo que você não tenha praticado esse esporte, provavelmente já deve ter se perguntado: como é possível deslizar sobre o gelo?

O gelo das pistas de patinação é, por definição, o mesmo gelo que se forma nas entradas das garagens onde as pessoas acabam escorregando e caindo de maneira totalmente desjeitosa, como vemos em vídeos engraçados na internet.

Muitas pessoas associam o ato de escorregar no gelo com o baixo atrito da superfície, simplesmente por ser a fase sólida da água; essa concepção, contudo, é equivocada.

Precisamos compreender que uma substância não precisa, necessariamente, ganhar ou perder calor para mudar de fase (solidificar, fundir ou evaporar, por exemplo), uma vez que, tais mudanças, além da temperatura, também dependem da pressão. Um bom exemplo disso é o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), conhecido popularmente como “gás de cozinha”: Dentro do botijão, ele se encontra no estado líquido, pois está em um meio pressurizado. Ao sair do botijão, a pressão exercida no GLP diminui e ele se expande, passando para o estado gasoso. Assim, podemos exemplificar a mudança de fase de uma substância, sem ocorrerem, necessariamente, trocas de calor.

Mas qual a relação disso com a patinação no gelo? Ao contrário da maioria das substâncias, a água tem um comportamento diferente, se analisarmos suas características físicas de mudança de estado. Podemos perceber isso ao analisarmos seu diagrama de fases:

Nesse diagrama, podemos observar as temperaturas e pressões em que a água muda de estado físico. Se observamos a temperatura de 0°C e pressão de 1 atm (um atmosfera = pressão ao nível do mar), vemos que a água começa a fundir (derretimento). Se mantivermos essa temperatura e diminuirmos um pouco a pressão, a água começará se solidificar. Se, na mesma temperatura, diminuirmos muito a pressão, ela sublimará, ou seja, mudará da fase sólida para gasosa, diretamente.

Vamos analisar a situação inversa: Se mantivermos a temperatura (0°C) e aumentarmos a pressão além de 1 atm, o gelo irá fundir. Essa observação nos permite concluir que, em determinada temperatura, ao aplicar uma pressão sobre a superfície da água sólida, ela funde – e é exatamente isso que acontece nas pistas de patinação.

As finas lâminas dos patins concentram a força peso em uma pequena área, o que resulta em uma enorme pressão no gelo e, simultaneamente, a fusão do mesmo em água líquida. Dessa forma, temos a diminuição absurda do coeficiente de atrito, ou seja, menor a resistência ao movimento e, portanto, podemos patinar livremente pelo gelo.

Esse mesmo fenômeno pode ser observado utilizando uma linha e um cubo de gelo em um ambiente frio. Pressionando fortemente a linha sobre a superfície do cubo, podemos observar, depois de um curto tempo, que ela estará próxima ao centro dele, coberta por gelo em todas as direções.

Isso ocorre, justamente, pelo aumento da pressão sobre a superfície congelada, resultando no derretimento do gelo, o que permitiu que a linha afundasse cada vez mais.

Não podemos negar, também, que o atrito entre as lâminas dos patins e o gelo-quase-liquefeito também auxilia a fundi-lo, tendo em vista que a fricção gera calor e, mesmo que, nesse caso, seja um calor irrisório, provoca as conhecidas marcas no gelo e, ainda assim, nos auxilia a ter uma boa diversão.


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