Introdução

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	levitação acústica

A menos que esteja viajando pelo vácuo do espaço, o som está ao seu redor todos os dias. Mas, na maior parte do tempo, você provavelmente nem o imagina como algo físico. Não tocamos o som, nós o ouvimos. As únicas exceções para essa regra podem ser as danceterias, os carros com alto-falantes potentes e as máquinas de ultra-som usadas para pulverizar as pedras dos rins. Mas, mesmo nesses casos, você provavelmente não pensa no que está sentindo como som, mas como vibrações que o som cria em outros objetos.

A idéia de que algo tão intangível seja capaz de erguer objetos pode parecer difícil de se acreditar, mas é um fenômeno real. A levitação acústica se aproveita das propriedades do som para fazer com que sólidos, líquidos e gases pesados flutuem. O processo pode acontecer tanto na gravidade normal como em gravidade reduzida, ou seja, o som pode fazer objetos levitarem na Terra ou em locais do espaço preenchidos por gases.

Foto cedida por Lloyd Smith Research Group A levitação acústica permite que pequenos objetos, como gotículas de líquido, flutuem

Para compreender como funciona a levitação acústica, primeiro você precisa saber um pouco sobre a gravidade, o ar e o som. Em primeiro lugar, a gravidade é uma força que faz com que objetos se atraiam. A maneira mais simples de entender a gravidade é através da Lei da gravitação universal, de Isaac Newton. Essa lei afirma que toda partícula do universo atrai todas as outras partículas. Quanto maior a massa de um objeto, mais força ele tem para atrair outros objetos. E quanto mais próximos os objetos estão, mais fortemente eles se atraem. Um objeto enorme, como a Terra, atrai objetos próximos a ele com relativa facilidade. E, embora os cientistas ainda não tenham decidido o que exatamente causa essa atração, eles acreditam que ela exista em todos os lugares do universo.

Em segundo lugar, o ar é um fluido que se comporta essencialmente da mesma maneira que os líquidos. E, como eles, é composto de partículas microscópicas que se movem umas em relação às outras. O ar também se move como a água (na verdade, alguns testes aerodinâmicos acontecem debaixo da água em vez de acontecerem no ar). As partículas nos gases, assim como as que formam o ar, estão mais separadas e se movem mais rapidamente do que as partículas em líquidos.

Por último, temos que o som é uma vibração que viaja através de um meio, como um gás, um líquido ou um objeto sólido. Uma fonte de som é um objeto que se movimenta ou muda de forma muito rapidamente. Por exemplo, se você tocar um sino, ele vai vibrar no ar. Conforme um lado do sino se afasta, ele empurra as moléculas de ar próximas a ele, aumentando a pressão naquela região do ar. Essa área de pressão maior é uma compressão. Conforme o lado do sino volta, ele puxa as moléculas e as faz se afastarem, criando uma região de baixa pressão chamada rarefação. Então, o sino repete o processo, criando uma série de compressões e rarefações, na qual cada repetição é um comprimento de onda da onda sonora.

A onda sonora viaja enquanto as moléculas em movimento empurram e puxam as moléculas ao seu redor, o que faz com que cada molécula movimente a que está próxima a ela também. Sem esse movimento de moléculas, o som não poderia viajar, o que explica o motivo de não haver som no vácuo. Assista a animação a seguir para aprender mais sobre os princípios básicos do som.

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A levitação acústica utiliza o som que viaja por um fluido, normalmente um gás, para contrapor a força da gravidade. Na Terra, isso pode fazer que objetos e materiais pairem no ar, sem nenhum tipo de suporte. Já no espaço, esse fenômeno pode segurar objetos no lugar e impedi-los de se moverem ou vagarem por aí.

O processo se baseia nas propriedades das ondas sonoras, especialmente ondas sonoras intensas. Na próxima seção, vamos dar uma olhada em como as ondas sonoras se tornam capazes de erguer objetos.