O badminton tem suas raízes há mais de um milênio, mas a versão moderna do jogo de raquete se originou no final do século XIX na Inglaterra. Hoje, é o segundo esporte mais popular do mundo, atrás apenas do futebol, com cerca de 220 milhões de pessoas que gostam de jogar. Nas últimas três décadas, o badminton tem sido um esporte olímpico competitivo e, com velocidades de “pássaros” que chegam a 480 km/h em arremessos “quebra”, certamente é um esporte emocionante para os espectadores.



As petecas, também conhecidas como passarinhos ou pássaros, são tradicionalmente feitas de penas de pato, mas as petecas de náilon tornaram-se mais amplamente utilizadas devido à sua durabilidade superior. Seu comportamento de vôo, no entanto, é muito diferente daquele dos pássaros tradicionais.

Em Física dos Fluidos, um trio de cientistas na Índia explorou o desempenho aerodinâmico de petecas de náilon em várias velocidades de vôo. Através de análises computacionais baseadas em interações bidirecionais fluido-estrutura, a equipe combinou equações que governam o fluxo de ar com equações que determinam a deformação da saia de uma peteca em vôo. O artigo é intitulado "Análise computacional das interações fluido-estrutura de uma peteca sintética de badminton".

“Estudámos o fluxo examinando as forças aerodinâmicas na peteca, bem como as suas deformações a cada velocidade de voo”, disse o autor Sanjay Mittal. “A pressão na saia faz com que ela se deforme para dentro e essa deformação aumenta com a velocidade.”

A equipe identificou quatro regimes distintos de deformação. Em velocidades inferiores a 40 metros por segundo (89 mph), a saia mantém a circularidade apesar da deformação transversal; em velocidades mais altas, ele se curva e se deforma em um quadrado antes de vibrar radialmente. Eventualmente, ele sofre uma deformação circunferencial semelhante a uma onda de baixa frequência.

“A área da seção transversal da peteca diminui com a velocidade, o que diminui a taxa de fluxo de ar através da peteca”, disse Mittal. "As estruturas de vórtice que se formam dentro da peteca enfraquecem quando ela se deforma. Como resultado desses efeitos, a peteca deformada oferece uma resistência ao ar muito menor em comparação com sua contraparte rígida."

Os resultados computacionais do estudo confirmam medições experimentais, explicando a fenomenologia de por que uma peteca de penas de pato não se deforma tanto quanto uma peteca de náilon – e por que o vôo de cada uma em alta velocidade é bem diferente. Do ponto de vista de um jogador que recebe um golpe certeiro, a peteca de náilon, que viaja mais rápido, é mais difícil de retornar.

Em última análise, a pesquisa pode representar um novo arco na história do querido esporte.

"Nosso estudo abre a possibilidade de designs aprimorados que tornem a peteca de náilon estruturalmente mais rígida, de modo que imite mais de perto o desempenho aerodinâmico das petecas de penas", disse Mittal. "Isso poderia ser uma virada de jogo, literalmente."

Mais informações: Análise computacional das interações fluido-estrutura de uma peteca sintética de badminton, Física dos Fluidos (2024). DOI:10.1063/5.0182411
Informações do diário: Física dos Fluidos

Fornecido pelo Instituto Americano de Física