No filme Toy Story, Woody diz a Buzz Lightyear, “Aquilo não era voar. Aquilo estava caindo com estilo”, depois que ele desliza graciosamente por uma sala. Essa idéia de que uma pessoa poderia voar pelo ar tem intrigado civilizações desde os tempos antigos. Histórias dos Antigos Gregos através da Europa do século XVIII contam histórias semelhantes de homens que fabricavam asas de madeira, penas e tecidos imitando aves antes de saltar de torres, colinas ou penhascos. Este fascínio de voar pelo céu continua até hoje, e os homens e mulheres do salto de esqui continuam a tradição milenar de cair com estilo.
O objetivo do salto de esqui é saltar o mais longe possível da colina, mas como Woody disse, o salto de esqui não é simplesmente voar o mais longe que o atleta pode. O estilo também é um grande componente do mesmo. Os saltadores de esqui são julgados pelo estilo e distância, em referência à linha K. A linha K vem da palavra alemã “kritisch”, que significa “crítico”. Os pontos são deduzidos por cada metro a menos da linha K que eles pousam e adicionados por cada metro a mais do que a linha. A colina normal nos Jogos Olímpicos de 2018 é um K98, e a linha K está a 98 m do final do salto. A grande colina é um K125, com a linha K a 125 m. Isto significa que os saltadores de esqui devem usar a física para ajudá-los a voar até ao ponto K ou mais longe.
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Ski jumping tem quatro secções distintas, e em cada uma destas secções, os saltadores de esqui devem dominar a física de forma muito diferente. A primeira é a pista de corrida, ou rampa. Os saltadores de esqui começam por se posicionar numa barra metálica no topo desta rampa. Neste ponto, eles estão utilizando a física da energia potencial gravitacional. Afirma que quanto mais alto um objeto é, mais energia potencial ele possui. Ao descer a rampa de esqui, os saltadores de esqui convertem a sua energia potencial em energia cinética. Os objetivos são minimizar a resistência do ar e da neve a fim de ganhar velocidade e impulso antes da decolagem.
Existem várias maneiras de os saltadores de esqui minimizarem a resistência enquanto esquiam pela rampa. A primeira é a posição do corpo. Eles dobram os joelhos em uma curva para minimizar o arrasto, diminuindo a área da superfície do corpo em contato com o ar. Os saltadores de esqui também mantêm uma posição aerodinâmica, utilizando um capacete e um fato elegantes, enquanto mantêm os braços atrás deles.
Uma agachadura aerodinâmica minimiza o arrasto na rampa. Imagem: Cortesia de Sarah Hendrickson
Aparadores de esqui não só têm de enfrentar resistência ao ar como também fricção no fundo dos seus esquis. O fundo dos esquis é um material semelhante a plástico. A cera quente é pingada em cima do plástico e raspada suavemente para minimizar a fricção. As pistas de esqui modernas estão equipadas com pistas de cerâmica com um sistema de arrefecimento integrado para manter uma camada de gelo estável com 20 mm de espessura para os saltadores. No entanto, as condições de neve e a temperatura ditam o uso de diferentes ceras para minimizar a fricção. Há cera específica para clima frio, clima quente e até mesmo para armazenar os skis durante a estação baixa. Se os saltadores de esqui minimizarem o atrito e a resistência do ar na rampa de 35 graus, atingirão velocidades de cerca de 90 km/hr na descolagem.
A segunda secção de saltos de esqui é a tabela, ou descolagem. Ao contrário do que você possa pensar, o final da rampa não sobe. Na verdade, o salto de esqui tem um ângulo de cerca de 10,5 graus para baixo. Isto significa que para os saltadores de esqui maximizarem a distância de voo, eles na verdade estendem-se a partir da sua agachadura aerodinâmica e saltam em vez de deslizar para fora do final da rampa. O tempo, força e posição do corpo na descolagem são a chave para um salto bem sucedido.
A terceira secção do salto de esqui, e a sua mais icónica, é o voo. Durante o vôo, os saltadores de esqui aproveitam a física do vôo como um planador que não tem motor. Isto significa que para que os saltadores de esqui voem, eles devem usar o impulso ganho na rampa e controlar as forças aerodinâmicas. Durante o voo, eles têm três forças principais agindo sobre eles: levantar, arrastar e pesar. A elevação actua perpendicularmente ao fluxo de ar. Quando o ar atinge horizontalmente a face dos saltadores de esqui, o elevador empurra-os para cima no ar e permite que eles subam mais abaixo. Ao contrário da secção de rampa onde os saltos de esqui tentam minimizar a área de superfície do corpo a atingir o ar, durante a secção de voo o objectivo é usar o seu corpo plano e esquis para empurrar contra o ar.
A posição de voo em V é importante para aumentar a distância. Imagem: Cortesia de Sarah Hendrickson
Esquis, fatos e posição do corpo dos saltadores de esqui são todos desenhados para aumentar esta área de superfície em voo para aumentar a elevação. Os esquis são mais largos e longos do que os esquis alpinos e os esquis de cross-country. São 145% da altura do esquiador em centímetros e 1,5 vezes mais largos do que os esquis alpinos. Os esquiadores usam fatos de microfibras esponjosas que têm uma permeabilidade ao ar regulada e não devem estar a mais de 2 cm de distância do corpo em nenhum ponto. A posição do corpo do saltador de esqui tem os esquis em forma de V e os braços ligeiramente afastados da lateral do tronco. Esta posição do corpo, desenvolvida pela primeira vez em 1985, produz 30% mais de elevação do que a posição anterior do esqui paralelo. Por vezes os saltadores de esqui deslocam os braços e as mãos para realinhar a sua trajectória de voo e tentam manter-se no ar por mais tempo.
O peso é a força gerada pela atracção gravitacional em direcção à Terra. Os saltadores de esqui aprenderam que saltadores mais leves voam mais longe do que os mais pesados. Os esquis de salto em esqui também são muito leves, pesando apenas cerca de 7,2 kg (16 lbs). A força final com que os saltadores de esqui se deparam é o arrasto. Tal como durante a rampa, o arrastamento atrasa os saltos de esqui no ar. O arrasto é uma força não oponível que rapidamente atrasa os saltadores de esqui.
Ski jumpers completam seu domínio da física na seção final, a aterrissagem. A aterragem em que os saltadores de esqui são julgados requer que eles se desloquem da sua forma em V para esquis paralelos, um pé ligeiramente à frente e não mais do que duas larguras de esqui no meio. Os saltadores de esqui devem dominar a distribuição de peso e o equilíbrio para aterrissar de forma constante absorvendo o impacto, dobrando os joelhos. Os esquis de salto em esqui são concebidos para serem uma plataforma estável para os saltadores de esqui aterrarem. O material do esqui realmente absorve parte do impacto da aterragem.
Ski jumpers nunca estão a mais de 10 a 15 pés acima do chão enquanto voam. Eles seguem a curva da colina e pousam a 100 m do final da rampa. Do início ao fim, os saltadores de esqui aproveitam a energia potencial, convertem-na em energia cinética, controlam a elevação como um planador, realizam um sonho milenar e fazem tudo isto com estilo em menos de 10 segundos.
Imagem: Ben Pieper Photography