A NASA sabe: o que é distribuição em massa?

Este artigo é para alunos da 5ª à 8ª série.

Distribuição em massa afeta tudo, desde formatos de galáxias até projetos de aeronaves e rotação planetária. É usado para mapear estrelas em nosso universo, descobrir de que são feitos os planetas e até mesmo determinar como a bagagem é carregada em um avião.

A distribuição em massa pode ser algo complicado de entender. Então, vamos explorar isso usando um exemplo cotidiano: uma bola de futebol.

Você já chutou uma bola de futebol e se perguntou por que ela se curva, gira ou às vezes balança? Distribuição em massa desempenha um papel.

Por fora, as bolas de futebol parecem simples – uma série de formas geométricas entrelaçadas em um padrão. Mas por dentro eles são cuidadosamente projetados. A chave para uma grande bola de futebol é algo que você não consegue ver: como o massa é distribuído dentro da bola.

Quando os engenheiros constroem uma bola de futebol, eles tentam garantir que sua massa esteja equilibrada em todas as áreas. Isso ocorre porque a forma como uma bola gira e voa depende de como sua massa está disposta. Se uma parte da bola for ligeiramente mais pesada, centro de massa mudanças. Se o centro de massa da bola não estiver precisamente equilibrado, a bola não se moverá suavemente.

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Palavras para saber

massa: a medição da quantidade de matéria em um objeto

distribuição em massa: como a massa é espalhada dentro de um objeto

centro de massa: o único ponto em torno do qual a massa de um objeto está perfeitamente equilibrada

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Cientistas e engenheiros usam ferramentas como balanças de precisão, modelos de computador e testes repetidos para determinar a distribuição de massa de um objeto. Esses esforços os ajudam a projetar aviões, foguetes e até bolas de futebol equilibrados. O seu objetivo é alcançar o equilíbrio dinâmico, o que significa que o objeto pode viajar suavemente sem movimentos inesperados.

Na Terra, a gravidade esconde alguns detalhes sobre como os objetos se movem. Na microgravidade, os astronautas podem observar o movimento com mais clareza. Em 2019, a Adidas fez parceria com a NASA e enviou bolas de futebol para a Estação Espacial Internacional.

Os astronautas realizaram testes para ajudar os engenheiros a confirmar seus projetos e compreender a física por trás do movimento da bola de uma forma que eles simplesmente não conseguem na Terra. Os resultados dos experimentos da estação espacial já ajudaram a melhorar a precisão e a consistência das bolas de futebol modernas.

Você não precisa ir ao espaço para explorar a física de uma bola em movimento. Experimente esta experiência em casa ou na escola:

• Pegue diferentes tipos de bolas esportivas (bola de futebol, basquete, bola de tênis)
• Gire cada um no chão ou entre as mãos
• Preste atenção para oscilações, inversões ou giros suaves

Você consegue dizer quais bolas estão bem equilibradas? Ou quais podem ter distribuição de massa desigual?

Você está interessado em uma carreira que explore a ciência e a engenharia da distribuição em massa? Muitas ocupações diferentes podem ajudá-lo a encontrar o equilíbrio perfeito. Aqui estão alguns exemplos:

Técnico/desenhador de desenho assistido por computador (CAD): Esses especialistas convertem esboços e projetos de engenharia em desenhos técnicos. Eles usam software de computador poderoso para criar desenhos detalhados de objetos em 3D e 2D. Um diploma de associado de dois anos de uma faculdade técnica ou comunitária é fundamental para essa carreira.

Engenheiro de dinâmica de fluidos computacional: Esses engenheiros usam ferramentas de simulação computacional para modelar e analisar o comportamento de fluidos em situações do mundo real. Eles podem estudar o fluxo de ar em torno de designs de bolas esportivas ou explorar maneiras de melhorar as asas das aeronaves. Eles precisam de uma sólida formação em engenharia e capacidade de analisar problemas complexos.

Físico: Esses cientistas estudam matéria e energia. Eles desenvolvem modelos e teorias para explicar como as coisas funcionam, realizam experimentos e usam a matemática para compreender melhor o universo. Uma carreira em física exige um forte conhecimento de matemática e resolução de problemas complexos e geralmente requer um diploma universitário avançado.