A Engenharia e o Desporto:
Como podem os materiais utilizados alterar os resultados?
André Falcão Lourenço – em10065
Carolina Furtado Pereira da Silva – em10132
Joana Alexandra Silva Duarte – cmg10011
Mário André Magalhães Silva – em10039
Pedro Guilherme de Sousa Pinto – em10089
Grupo: MMM 518 Ano Lectivo: 2010/2011
Engenharia e o Desporto – Como podem os materiais alterar os resultados?
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Índice
Conteúdo Página
Resumo
3
Summary
4
Introdução
5
Salto com vara
6 - 9
Fórmula 1
10 - 13
Ténis
14 – 15
Ciclismo
16
Natação
17 - 18
Paralímpicos
19 - 20
Questão ética
21
Bibliografia
22 - 23
Conclusão
24
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Resumo
O que se pretende objectivamente analisar neste estudo é a influência que
a engenharia tem no desporto, nomeadamente devido aos materiais escolhidos
para construir novos equipamentos, aparentemente idênticos aos usados
anteriormente, mas que na prática reflectem diferenças significativas nos
resultados desportivos.
Para isso foram identificados os factores que entram em conta nos
resultados desportivos (performance do homem, performance da máquina e
relação homem-máquina) e foram procurados desportos em que a influência dos
materiais ocupe um estatuto quase tão importante como a performance do
homem. A investigação incidiu sobre Salto à Vara, Formula 1, Ténis, Ciclismo,
Natação e sobre as modalidades Paralímpicas em geral, tendo-se concluído que
foi sobre características dos materiais como resistência, flexibilidade, densidade,
relação com a água, dureza e peso que a evolução dos equipamentos incidiu.
Esta evolução é, em muitos casos, a razão principal da melhoria que se
tem vindo a registar nos resultados. Actualmente, a diferença entre vencedores e
vencidos está num golo, num ponto, numa décima de segundo num pequeno
detalhe, que muitas vezes é determinado pelo material usado. E é exactamente
este aspecto que tem gerado controvérsia. O facto de, por vezes a máquina ter
mais importância que o homem, de a intensidade dos treinos ser substituída pela
guerra da tecnologia, de a vantagem estar do lado do homem que tem recursos
monetários para adquirir a máquina leva a discussões éticas e morais sobre o que
deve ou não ser permitido, o que pode ou não pode ser utilizado.
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Summary
The aim of this report is to analyze the influence that engineering has on
sports, or more precisely, to study how different materials, used on different
equipments, can influence the results and athletes’ performances in those sports,
even when they seem to have similar mechanical characteristics.
To accomplish that, the main factors were first identified (Man
performance, machine performance and the relationship between Man and
machine) and then, the sports in which these factors are relevant.
This study talks a little about Pole Vaulting, Formula 1, Tennis, Cycling,
Swimming and the Paralympics sports (in general), and it focuses on resistance,
flexibility, density, affinity with water, stiffness and weight, which are the main
points when it comes to the materials’ evolution.
The evolution mentioned, in many cases, is the biggest booster for the
development of such equipments. That’s when many begin to disagree. When the
machine starts to become more important than man, when the trainings are
replaced by the technology war, when the advantage is on the side of those who
have the means (and the money)…
It all leads to moral and ethical arguments about what must or mustn’t be
allowed, what can or cannot be used, only to keep in mind that the difference
between the winners and losers consists of one extra goal, one more point, one
tenth of a second in a tiny detail, which, in most cases, is settled by the types of
materials which are being used.
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Introdução
Não é difícil a qualquer pessoa imaginar que a introdução de novos
materiais no fabrico de equipamento desportivo tem influência no desempenho
dos atletas.
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito da unidade curricular de
Projecto Feup e teve como objectivo investigar de uma forma menos empírica
essa questão, ou seja, a de saber se existe e de que forma existe uma relação entre
os materiais e os resultados atingidos pelos atletas.
Para estudar esta problemática em profundidade, foram feitas pesquisas
que se debruçaram sobre vários desportos: Salto com vara, Fórmula 1, Ténis,
Ciclismo e Natação.
Diferentes materiais têm diferentes características: resistência,
flexibilidade, dureza, densidade, resistência a temperaturas extremas, tracção e
resistência ao impacto são aspectos em que diferem e que devem ser tidos em
consideração aquando do desenvolvimento de um determinado equipamento.
A prática desportiva depende de três aspectos:
Performance do Homem;
Performance da máquina/ material – depende das características físicas e
mecânicas dos materiais usados, desempenhando a máquina um papel
relevante;
Relação Homem-máquina – a conjugação dos factores “homem –
máquina” tem de ser equilibrada: a ergonomia e o desenho das
ferramentas podem influenciar a performance do Homem e a performance
da máquina.
Os três aspectos referidos serão tidos em conta neste trabalho, que, no
entanto, se debruçará com maior atenção, como já referido, na relação entre os
materiais e os resultados.
Uma questão que não está directamente relacionada com a influência dos
materiais nos resultados prende-se com o facto de o desporto estar a sofrer
automatização. Hoje em dia as inovações tecnológicas estão presentes em todos
os sectores do quotidiano do Homem. O desporto não foge a esta regra. A prática
desportiva dos paralímpicos é um caso evidente do uso da tecnologia ao serviço
do desporto, aspecto que este trabalho abordará.
Será também referida a questão ética que o desenvolvimento tecnológico
levanta no mundo do desporto.
Este trabalho foi feito com base em informações encontradas na Internet e em
artigos e livros científicos, referenciados na bibliografia.
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o Salto com vara
Salto com vara é uma modalidade de atletismo em que os desportistas usam
uma vara longa e flexível para se elevarem e transporem uma fasquia horizontal.
A energia cinética obtida na corrida de balanço é transformada em energia
potencial elástica que é armazenada na vara quando esta flecte, sendo
posteriormente usada para elevar o corpo do atleta para que este possa transpor a
fasquia. As figuras 1,2,3 e 4 representam a modalidade, a técnica e o
equipamento actual usados.
O salto com vara é uma das poucas categorias do atletismo nos quais a
evolução dos materiais usados no equipamento tem tido uma influência
significativa no desempenho e resultados dos atletas.
Para demonstrar esta influência, analisou-se o seguinte gráfico (Froes and
Haake, 2010) que apresenta os resultados dos atletas masculinos vencedores da
modalidade nos Jogos Olímpicos de 1896 a 1996. A análise foi feita tendo
atenção aos materiais dos quais as varas utilizadas eram feitas.
Figura 4 - Equipamento usado no salto
com vara.
Figura 3 - Técnica actual do salto com vara. [1]
Figura 1 e 2- Salto com vara. [1]
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Através da análise do gráfico 1 pode-se verificar que, em apenas 100 anos,
a altura atingida pelos atletas nesta modalidade, aumentou de 3.30 m a 5.92 m.
Inicialmente as varas eram feitas madeira. Em 1904, este material foi substituído
pelo bambu, já que este é mais leve, mais flexível, mas igualmente resistente.
Esta mudança permitiu melhorias de aproximadamente 200 mm na altura
atingida pelos atletas.
No final dos anos 50, as varas passaram a ser feitas de alumínio pois este
material, embora mais denso, permite a fabricação de varas tubulares com
paredes de espessuras ajustadas aos requisitos dos especialistas e sem grandes
restrições de comprimento. No entanto, não se verificaram melhorias
significativas nas performances dos atletas e rapidamente, em 1964,
introduziram-se na modalidade as varas de compósitos de fibra de vidro. [1 e 5]
Como é possível observar no gráfico, esta data coincide com uma
melhoria de, aproximadamente, 400 mm e marca o início de uma nova era de
recordes na modalidade.
O compósito de fibra de vidro é composto por aglomeração de finíssimos
filamentos de vidro altamente flexíveis aglomerados por uma resina. A
combinação dos dois constituintes torna-o altamente resistente à tracção,
flexão e impacto, tudo condições necessárias à criação de uma boa vara. [3]
O novo material tem uma menor densidade do que bambu, característica
que permitiu obviamente que as varas se tornassem mais leves. Quanto mais leve
Gráfico 1 - Evolução dos resultados dos atletas masculinos vencedores
da modalidades de salto com vara nos Jogos Olímpicos de 1896 a 1996
(Froes and Haake, 2010). [5]
Alt
ura
ati
ngid
a no s
alto
com
var
a (m
) Bambu Madeira Compósito de fibra de vidro Alumínio
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for a vara, maior é a velocidade adquirida pelos atletas
na corrida de balanço e, por isso, maior a altura atingida.
[5]
Trata-se, de facto, um material flexível que tem
grande capacidade de absorver a energia cinética
adquirida pelo atleta na corrida de balanço, devolvendo-
a, sem grandes perdas, quando volta à posição inicial.
O comportamento de uma vara durente o salto está
representado na figura 5.
O desenvolvimento das varas de fibra de vidro, levou a um enorme
aperfeiçoamento da técnica (figuras 6 e 7) – permite uma maior altura de pega e
permite que os atletas transponham a fasquia com os pés para cima. Estes dois
factores contribuíram substancialmente para as melhorias verificadas. [2]
Mais recentemente, os compósitos de fibra de carbono têm sido também
usados nas varas. A adição deste material permite que o peso da vara diminua
sem que isso afecte as suas propriedades mecânicas. As varas são, hoje em dia,
construídas por um compósito de fibra de carbono e fibra de vidro em várias
camadas como se verifica na figura 8. [1]
Figura 8 - Camadas de diferentes fibras que compõem uma vara. [1]
Figura 6- Técnica do salto com vara com
varas que não permitiam a sua deformação.
Figura 7 - Técnica actual do salto com
vara. [1]
Figura 5 - Comportamento de uma
vara durante o salto. [1]
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A área de queda foi também objecto de melhorias que afectaram as
performances. A partir desta data, a introdução dos colchões, mais flexíveis e que
permitem o amortecimento da queda, levou a uma diminuição das lesões e a uma
maior confiança dos atletas (que esteve também na base de melhoria dos
resultados). [3]
Em conclusão, a performance dos atletas de salto com vara sofreu uma
evolução positiva para a qual terá certamente contribuído o aperfeiçoamento da
vara, no que diz respeito aos materiais e à técnica de fabrico, bem como no que
diz respeito à área de queda.
No entanto, é importante referir que, grande parte das melhorias
observadas foram atingidas durante períodos em que o material de que eram
feitas as varas não foi modificado. Isto permite concluir que, embora os materiais
utilizados tenham grande influência nos resultados, a melhoria nas técnicas de
treino, nutrição dos atletas, estado emocional tem um papel preponderante na
evolução do desporto.
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o Fórmula 1
A Fórmula 1 é a mais consagrada competição automobilística do século XXI.
O objectivo deste desporto é quebrar recordes, ou, por outras palavras, ser-se o
mais rápido. Para esse fim a competência/experiência do piloto é importante, mas
o estudo desenvolvido vai incidir na influência que os materiais podem, ou não,
ter nos resultados atingidos. [9, 10]
Para a prática deste desporto, é necessário um fato especial (próprio para o
efeito), capacete e veículo. Tendo em conta que em relação directa com os
resultados está o veículo, irão ser deixados de parte os restantes materiais.
Dois factores a ter em consideração aquando da construção de um carro de
Fórmula 1 são a potência e a aerodinâmica, pois são estes aspectos que levam a
bons resultados.
Os carros devem ser baixos e largos, de modo a diminuir a resistência do
ar e assim, aproveitar a potência, adquirindo velocidades de valor elevado.
A aerodinâmica, por seu lado, é a estabilidade do veículo. No entanto, é a
construção do carro (a forma como é feita e os materiais que utiliza) que levam a
um melhor ou pior resultado.
Analisando a imagem de um carro de Fórmula 1 (figura 9), vê-se quais as
“peças” mais susceptíveis de se deteriorarem: os pneus. Estes são a única parte
do carro que está em contacto directo com o solo, logo, requerem cuidados
especiais.
Com uma carcaça (esqueleto) composta por uma mistura de nylon, aço e fibras,
os pneus têm uma aderência limitada e isso leva a que as substituições, durante a
corrida, sejam uma constante; mas antes sequer de entrarem na pista, são
efectuados testes em laboratório, para determinar as composições exactas de cada
elemento – que se faz consoante a utilidade futura do pneu.
Figura 9 – Vários constituintes de um
carro de Fórmula 1. [20]
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Além disso, os pneus utilizados neste desporto devem obedecer a uma série de
regras: as condições atmosféricas e as temperaturas que estes atingem, estão na
base da decisão da forma e materiais.
Existem dois tipos de pneus: slicks (pneus lisos, para piso seco) – figura
10 – e com nervuras (para piso molhado) – figura 11. [8]
Os slicks conferem ao pneu uma maior aderência ao piso, devido ao facto
de serem lisos. Isto vai levar a um melhor resultado, porque quanto maior for a
aderência, maior será a velocidade atingida.
Já os pneus com nervuras impedem que se forme uma película de água
entre o solo e o pneu (que origina o fenómeno de hidroplanagem), porque a sua
forma escoa a água. A hidroplanagem facilmente levaria ao descontrolo do carro,
portanto, as nervuras só servem para optimizar o desempenho do veículo.
Os pneus normalmente são cheios com azoto líquido para minimizar os
efeitos da pressão com o aumento de temperatura.
De forma geral, a evolução dos materiais que compõem os pneus fez-se
sentir na condução: no início da invenção do pneu, este consistia num tubo
amarrado a um aro (por faixas); mas como não era muito resistente, criaram-se
uns reforços em algodão – ainda assim, a durabilidade era reduzida.
Em 1908, com o avanço tecnológico, adicionaram-se derivados de
petróleo à fabricação de pneus, tornando-os mais resistentes. As fibras de
algodão foram sendo deixadas para trás e substituídas gradualmente por fibras
sintéticas para um maior ganho de eficiência. Foi após este acontecimento que a
construção e fabricação de pneus mudaram: surgiu a Michelin com um novo
conceito de pneu: em vez de faixas sobrepostas, surge um pneu radial (uma
estrutura definida ao longo de um raio). Este passo foi o suficiente para as
inovações que vieram por acréscimo; entre elas, é de destacar o uso de sílica, que
mudou a condução que se fazia até então.
Figura 10 – Slicks (pavimento seco). [21] Figura 11 – Pneus com ranhuras
(pavimento molhado). [22]
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A borracha vulcanizada (oriunda de misturas de enxofre com outros
elementos), resistente a altas temperaturas, também foi, durante muitos anos a
eleita para o fabrico destas “peças”.
Com estas evoluções todas, as únicas características que os pneus de
Fórmula 1 exigem são: materiais resistentes, que ao mesmo tempo também sejam
macios e aderentes.
Torna-se mais simples analisar a influência dos materiais, colocando em análise
um modelo específico. [6, 7, 8]
McLaren bateu, por duas vezes, o recorde de velocidade. O motivo? A sua
aerodinâmica.
Como dito anteriormente, a aerodinâmica influencia o carro porque lhe
confere equilíbrio.
Os materiais utilizados na sua construção tornam-no leve e, por isso,
veloz. O seu motor é feito de alumínio e chassis de fibra de carbono. A sua
resistência a situações ditas extremas leva a que vários fabricantes optem por ela;
adicionalmente, tem custos de manutenção baixos.
Nos primórdios da história deste desporto, os carros tinham uma
composição semelhante à dos carros ditos “normais”: chapa. Actualmente
também a fibra de vidro desempenha o seu papel: é um dos materiais que mais
tem revolucionado a Fórmula 1, isto porque é resistente ao impacto, tracção e
flexão. É leve, não conduz corrente eléctrica e é bastante flexível. A fibra de
vidro é empregue na suspensão do veículo, bem como nas asas. [13, 14, 15]
Outro material utilizado na construção do carro de Fórmula 1 é o titânio,
devido à sua resistência. O titânio foi, durante muito tempo, um dos principais
materiais utilizados porque melhorava a performance dos corredores: estava
presente nas válvulas de redução de peso e nas varas de ligamento.
Um dos exemplos mais conhecidos de melhoramento de performance
através deste material foi o Corvette Z06 (carro de passeio, não utilizado neste
desporto): o seu silenciador de dupla montagem, feito em titânio, ajudou na
redução do peso do veículo em 41%, melhorando o seu desempenho. O mesmo
Figura 12 – Carro de Fórmula 1 da
McLaren. [23]
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conceito poderia ser aplicado aos carros de Fórmula 1, não fosse o seu preço
excessivo.
O titânio tem vindo a ser substituído por outros materiais mais económicos
e com melhores características de durabilidade.
Pode-se concluir que os materiais e as inovações que têm vindo a ser
trazidas para as máquinas de Fórmula 1 têm afectado os resultados finais na
medida em que novos recordes se vão atingindo e os pilotos conseguem maior
rentabilidade exigindo pouco “esforço” ao seu veículo.
Figura 13 - Corvette Z06 (modelo de
2011). [24]
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Figura 14 – Raquete de
ténis feita em madeira.
[46]
Figura 15 – Bola de ténis feita em couro.
[45]
Figura 16 – Raquete e bolas de
ténis dos tempos actuais. [44]
o Ténis
Como muitos outros desportos praticados por todo o mundo, o ténis tem
vindo a sofrer algumas alterações, particularmente, no que diz respeito às bolas e
às raquetes. Estas modificações permitiram uma melhoria, quer na qualidade das
performances dos atletas, quer no espectáculo que o desporto proporciona aos
adeptos.
Raquetes
As raquetes utilizadas no início deste desporto eram muito mais
pesadas e feitas de madeira, o que não dava consistência à “pancada”
dos atletas, tornando difícil o controlo da força, bem como da direcção
da bola.
Também se verificava que diferentes tipos de madeira obrigavam a
uma maior adaptação por parte atleta ao jogo, limitando-o e tirando-
lhe liberdade criativa durante a partida.
Actualmente, com os avanços da tecnologia dos materiais, as
raquetes de madeira foram substituídas por outras feitas de materiais
mais inovadores e modernos, como a fibra de carbono ou ligas
metálicas.
Estes materiais, mais leves, resistentes e consistentes, permitiram
uma evolução do próprio jogo e do desempenho desportivo dos atletas,
uma vez que proporcionam uma maior amplitude de recursos (técnicas
e movimentos) e que os colocam, cada vez mais, ao seu mais alto
nível.
Bolas
No passado, as bolas eram feitas de pedaços de tecido
amarrados em forma de esfera, envolvidos numa camada mais
fina do mesmo tecido. Esta bola artesanal trazia distúrbios graves
à qualidade do jogo pois, uma vez que tinha uma forma algo
irregular, não tomava trajectórias bem definidas. Assim, nasceu a necessidade de se criar as bolas que hoje se conhecem. [42,43]
Este novo protótipo é confeccionado com muito mais rigor,
para que a sua superfície fique homogénea, o que permite um
maior controlo da sua trajectória. Por outras palavras, melhora
a performance dos atletas. [42]
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Figura 17 – Evolução da bicicleta. [47]
o Ciclismo
O ciclismo foi introduzido como desporto no século XIX e sofreu bastantes
alterações até aos dias de hoje.
Como em muitos outros desportos, o ciclismo não está apenas condicionado
pelas capacidades dos atletas, mas também pelas características da própria
bicicleta.
Assim, de forma a melhorar o desempenho dos ciclistas, bem como a sua
segurança durante as provas, surgiu a necessidade de introduzir novos materiais
na construção das bicicletas.
Com os avanços da tecnologia e da engenharia, as bicicletas passaram a ser
compostas por ligas metálicas e, posteriormente, por fibra de carbono. Estes
materiais, por serem bastantes mais leves e resistentes conduziram a melhores
performances por parte dos atletas. Para além disto, estes novos materiais
permitiram a realização de novos modelos mais aerodinâmicos, possibilitando
uma deslocação mais rápida e eficiente. [42]
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o Natação
Natação é, por definição, “a capacidade do homem e dos outros animais de se
deslocarem através de movimentos efectuados no meio líquido, geralmente sem
ajuda artificial”. [25]
É uma modalidade praticada por muitas pessoas, principalmente de forma
recreativa e, por isso, mais virada para a diversão ou prática de exercício físico. No entanto, a natação é também encarada como um desporto de competição em
que o principal objectivo é percorrer uma certa distância, executando um certo
estilo de movimentos no menor tempo possível.
A globalização da informação, que tem havido a todos os níveis à escala
mundial leva, cada vez mais, à uniformização dos métodos de treino dos atletas,
que chegam às competições, cada vez mais, com níveis de capacidade física
muito semelhantes. Isto significa que os tempos realizados pelos atletas podem
depender de detalhes (que à partida podem parecer insignificantes) como a
temperatura da água da piscina e os fatos que são utilizados pelos atletas que
entram em competição.
E é exactamente a questão dos novos fatos produzidos e
comercializados que tem levantado grandes questões
controversas devido aos resultados que os atletas que os
vestem têm realizado.
Um fato que, aparentemente, seria igual ou semelhante a todos
os outros, foi aprovado pela FINA (Federação Internacional de
Natação), sob o pretexto de não haver provas concretas da
vantagem desleal que este daria a quem o usasse. Tudo seria
pacífico se os recordes do mundo e olímpicos não
começassem a ser batidos nas competições internacionais e
Jogos Olímpicos (66 recordes batidos) a partir de 2008.
A velocidade com que os recordes têm sido quebrados, levanta
sérias dúvidas em relação a este fato que até já é comparado por
várias organizações com o doping (“doping tecnológico”). [28,
32]
A marca que mais tem dado nas vistas nesta nova geração
de fatos é a Speedo, que trabalhou durante três anos com várias
entidades (entre as quais a NASA), tendo testado mais de 60
materiais até encontrar o ideal para a produção do novo
modelo.
Figura 18 – Phelps a
exibir medalhas. [32]
Figura 19 – Fato Speedo LZR Lazer.[26]
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Entre as inúmeras melhorias que este fato apresenta, destaca-se o seguinte:
A ausência de costuras, devido ao fabrico assistido por máquinas
(patenteadas em Portugal) que recorrem a ultra-sons para fundir as várias
partes do tecido.
Utilização de material ultraleve e hidrofóbico (repele a água), diminuindo
assim o atrito e a fricção com a água entre 5% a 10%.
Existência de placas de poliuretano e silicone que reforçam as zonas do
peito, coxas e barriga, contraindo os músculos para posições que
melhorem a sua oxigenação e hidrodinâmica.
Os fatos são feitos à medida dos atletas, diminuindo o tecido em excesso
que poderia provocar maior atrito e menor fluidez de movimentos. [27, 29]
A qualidade destes fatos é confirmada por nadadores Olímpicos como
Michael Phelps, Katie Hoff, Natalie Coughlin, que têm quebrado recordes e
conseguido melhores marcas pessoais enquanto vestem os fatos da Speedo,
alegando que os faz sentir como um torpedo a voar dentro de água.
E se ainda existiam dúvidas sobre a qualidade dos fatos, estas foram com
certeza desfeitas após as provas de 4x100 metros masculinas dos Jogos
Olímpicos de Pequim. Isto porque todas as oito equipas que passaram à final da
prova, nadaram nas meias-finais abaixo do recorde anteriormente estabelecido.
Para além disso, na final, cinco das oito equipas, conseguiram realizar tempos
ainda menores do que o que havia sido estabelecido como recorde do mundo das
meias-finais do dia anterior. Resumindo, o recorde mundial anteriormente
estabelecido foi reduzido para os 3 minutos e 8,24 segundos, ou seja, cerca de 4
segundos menos. [30, 34]
Toda a polémica gerada levou a Federação Internacional de Natação
(FINA) a proibir o uso de fatos de banho que aumentem a flutuabilidade,
velocidade e resistência dos nadadores, desde o início de 2010.
Com tudo isto, as empresas de produção de fatos estão permanentemente
à procura de novos materiais que possam estar de acordo com os regulamentos da
Federação, mas que simultaneamente consigam dar vantagem aos atletas.
No entanto, as polémicas vão continuar a existir, uma vez que existem
pessoas e instituições que defendem que a natação deve depender essencialmente
das capacidades físicas dos atletas, sem interferência da tecnologia e ciência.
Figura 20 – Equipa dos EUA após vitória [34] Gráfico 2 – Evolução do recorde mundial
de 4x100 metros masculino [31]
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Figura 21 – Modelo base de
uma Flex-Foot. [39]
o Paralímpicos
As competições desportivas, na sua maioria exigem a performance de um
corpo humano normal, mas, e se o indivíduo pretender ser desportista e não
possuir os requisitos físicos normais de um ser humano?
É aí que entra a engenharia: na grande competição dos paralímpicos, os atletas
não são de todo fisicamente normais, mas através da engenharia, o sonho da
mobilidade, da flexibilidade, da força de um corpo normal, torna-se possível. [38]
Próteses dos membros inferiores
Tudo começou com a frustração de um jovem de 21 anos, Van Phillips,
amputado de uma perna na zona da coxa, devido a um
acidente em ski aquático em 1976.
Phillips juntou-se então ao engenheiro aeroespacial da
universidade do Utah, Dale Abildskov, em 1982.
A ideia de Abildskov era criar uma prótese de um composto
do qual ele já tinha ouvido falar devido às suas propriedades
de força e flexibilidade.
Criou então uma espécie de uma barra dobrada em forma de
“L” ligada a uma prótese superior. O peso criado sobre o
novo pé de Phillips numa aterragem seria transformado em
energia que o impulsionaria para a frente depois de um passo
dado, conservando assim a energia do atleta. [39,40]
Existem por exemplo os modelos (usados por cerca de 90% dos amputados)
fabricados pela Ossur, uma empresa que contém várias linhas de produção de
Flex-Foots ® 100% em fibra de carbono, material este que possibilita, entre
outras, as seguintes vantagens:
Resposta proporcional dos apoios que tocam o chão em relação
ao peso e ao impacto criado na corrida;
Absorção de choques;
Capacidade de torção e de rotação; [36]
Resultados:
Shea Cowart, amputada dos joelhos para baixo, recordista mundial dos 100 e dos
200 metros femininos, consegue 13.68 segundos nos 100 metros e 29.64
segundos nos 200. [39]
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Figura 22 – Atleta Brasileiro Wendel Silva Soares nos 400m
em cadeira de rodas. [41]
Cadeiras de Rodas
Apesar de hoje em dia a oferta de próteses ser grande e do facto de estas
poderem ser “facilmente” adquiridas, alguns amputados correm em cadeira de
rodas.
Tal como as próteses, as cadeiras de rodas têm de funcionar como uma extensão
do corpo, seja em basquetebol, em sprints, ou noutro desporto qualquer.
“I was the fastest man in the world in 1976,” afirma David Kiley, antigo
atleta dos paralímpicos em basquetebol e nos 100m (Kiley chegou a ganhar um
título nos 100m nos Paralímpicos de Toronto em 1976).
Kiley tinha um tempo de 19 segundos, tempo este que nem lhe daria a
hipótese de pisar o solo paralímpico nos dias de hoje, em que o recorde pertence
a Leo-Pekka Thati desde 2006 ao fazer 100m em apenas 13,88 segundos.
Evolução tecnológica? Novos Materiais? [37]
Esta diferença deve-se não só ao material de que são feitas as cadeiras de
competição, deve-se para além de outros factores, por exemplo ao desenho da
mesma, que hoje em dia necessita já de um estudo aerodinâmico. Apesar de tudo,
o peso revela-se o factor crucial, por isso, hoje usam-se materiais como titânio,
fibra de carbono e alumínio, que se caracterizam pela leveza e resistência de
excelência. [35]
Para Kiley, esta diferença de tempos deve-se em grande parte à evolução
tecnológica -“It was a standard manufacturer’s chair, mostly heavy steel folding
chairs made by Everest & Jennings or Stainless Medical Products that you cut
and chopped into a race chair” - “They were lighter than typical hospital chairs
but still very heavy.”
A evolução das cadeiras de rodas possibilita até
que atletas paralímpicos sejam em algumas
modalidades mais rápidos que atletas normais.
Na maratona, o recorde de corredores normais
pertence a Paul Tergat, que é 2 horas 4 minutos
e 55 segundos. Heinz Frei, atleta paralimpico
de maratona em cadeira de rodas e vencedor
das maratonas de 96 tem um recorde de 1 horas
20 minutos e 14 minutos, o que significa que
um paralímpico consegue ser mais rápido
aproximadamente 45 minutos que um atleta
normal numa maratona em que a distância é de
aproximadamente 42km. [37,40]
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Questão ética Em muitos desportos os materiais são imprescindíveis à sua realização, no
entanto, quando a influência do material no resultado ultrapassa a influência do
desportista, algumas considerações éticas devem ser tomadas.
Varas de salto em fibra de carbono, dardos com cauda em espiral, bolas de
golfe com superfícies especiais, raquetes de ténis em fibra de carbono, bicicletas
com novos tipos de rodas, fatos de natação hidrofóbicos ou pneus slicks que
praticamente colam ao chão são exemplos de tecnologia “de ponta”, que por isso
mesmo tem custos elevadíssimos.
O avanço dos materiais não deve ser de todo proibido, não faria qualquer
sentido por exemplo, na fórmula 1 serem usados os carros de há 50 anos atrás, ou
de no salto com vara, usarem-se ainda varas de bambu. Apesar de tudo, devem
ser estabelecidos limites, para que o desporto não deixe de ser um desporto e
passe a ser uma competição tecnológica.
O custo
É um facto que tecnologia de ponta tem custos elevados, e também é
verdade que a maioria dos atletas de alta competição tem capacidade de adquirir
e manter estes equipamentos. No entanto, existe também uma boa parte de atletas
que pelos seus resultados ou pelas equipas que representam, não têm
possibilidade de adquirir o equipamento, ou seja, a questão do custo poderá logo
à partida comprometer o resultado de um atleta.
No caso do ciclismo, por exemplo, rodas em que o aro é substituído por
um disco, foram inicialmente proibidas nos jogos olímpicos, visto o seu preço
não ser acessível à maioria dos atletas.
Um caso específico dependência de material são os paralímpicos. Estes
atletas requerem alta tecnologia o que obrigatoriamente implica altos custos.
Exemplo disso são as cadeiras de rodas de competição, sobre as quais o
desenho/estudo da aerodinâmica e mobilidade é assistido por softwares criados
para o efeito.
Para cada desporto (basquetebol, corrida e ténis) há uma cadeira diferente
consoante as necessidades do mesmo, além disso a maioria cadeiras são
personalizadas para um só atleta, de modo que haja conforto e performance.
Toda esta tecnologia está disponível entre os 1500€ - 2400€.
A performance Além do preço dos materiais, a tecnologia pode interferir de forma
desigual nos resultados.
Exemplo disso foi a proibição de Oscar Pistorius, amputado das duas
pernas, de participar nos jogos olímpicos de Pequim em 2008.
Segundo a Federação Internacional de Atletismo, as flexíveis próteses em fibra
de carbono davam a Pistorius um poder de impulsão superior ao de um atleta
normal, o que lhe garantia uma vantagem de 25% em performance relativamente
aos seus adversários. [40]
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A opinião do grupo
Após uma pequena discussão o grupo concluiu que a opinião ética acerca
deste tema era unânime.
Achamos que a tecnologia deve de facto evoluir. Com a tecnologia a
evoluir no caminho certo, o desporto torna-se cada vez mais atractivo, praticável
por todos (mesmo os que têm deficiências, sejam físicas ou mentais) e
competitivo.
O caminho certo é a tecnologia a preços acessíveis a qualquer atleta que
deseje praticar uma modalidade desportiva, é toda a gente ter a capacidade de ser
competitivo (dentro da sua classe física no caso dos paralímpicos por exemplo),
enfim, ninguém ser privado de praticar desporto devido a insuficiências
económicas, sem que isto implique uma paragem na evolução tecnológica.
Para além da contenção nos custos, o equipamento, além de acessível
economicamente, deve ser ainda apenas um auxílio na prática do desporto, sem
que a importância da performance do equipamento se sobreponha à importância
da condição física do atleta.
Assim sendo, a dupla, engenharia e desporto, funcionariam como um
conjunto em que a engenharia desempenharia o papel menos importante,
funcionando só e apenas como um auxílio à prática desportiva.
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Conclusão
Fazendo uma revisão e uma avaliação final a toda a informação recolhida
e a todos os casos estudados ao longo do trabalho, foi possível analisar os prós e
os contras relativos ao crescente domínio da tecnologia nos desportos, de vários
pontos de vista.
Assim sendo, surgem questões polémicas, cujas respostas podem definir o
futuro do desporto a nível mundial. “Será que a melhoria dos resultados implica
uma evolução no desporto?”, “Deverá a ética subjugar-se aos avanços
tecnológicos?”, “Deverá esta evolução ser travada para que não ponha em risco a
integridade do desporto no futuro?”.
Na maioria dos desportos mais conceituados como a natação, o atletismo
ou o automobilismo, tem-se observado a uma enorme melhoria nos resultados e,
como consequência, a queda de inúmeros recordes mundiais e prevê-se que
continuará a suceder o mesmo no futuro.
Os recursos tecnológicos integrados na prática do desporto começam a ser
cada vez mais acessíveis e, com a globalização de toda a informação e dos
próprios recursos, os resultados estão, na maioria das vezes, assentes nos
pequenos detalhes.
Engenharia e o Desporto – Como podem os materiais alterar os resultados?
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