Vitória do Alinghi tinha bons ventos da…matemática
Copa da América à vista! Mal os marinheiros do Alinghi colocaram os pés molhados em terra firme e são festejados em toda a Suíça, um novo desafio já surge no horizonte.
Haverá mudanças no regulamento mas já se sabe que novos barcos prometem ser ainda maiores. Eles deverão ter cerca de trinta metros, segundo o italiano que calculou a aero e a hidrodinâmica do barco suíço.
Datas, locações ainda são alguns dos detalhes que serão anunciados, mas de uma coisa já se sabe. Os novos barcos prometem ser ainda maiores. Eles deverão ter cerca de trinta metros.
Enquanto os perdedores lambem as feridas salgadas pelas águas do golfo de Valência – na competição não existe segundo lugar – o vencedor já começa a pensar o barco do futuro e nos cálculos para projetá-lo.
O italiano Alfio Quarteroni, professor de Análise Numérica, diretor do Laboratório de Modelismo e Cálculo Científico do Politécnico de Milão e da Escola Federal Politécnica de Lausanne – onde foi “pescado” pelo dono de Alinghi – foi o responsável pelos estudos de hidrodinâmica e aerodinâmica do barco suíço.
Cálculos complexos
Ao final, Alinghi é fruto direto dos seus complexos cálculos sobre a fluidez dos corpos. Depois de ter participado do sucesso suíço na Nova Zelândia e em Valência, ele tomou gosto pelo desafio e já pensa na próxima competição.
“Um barco maior significa ter novas dimensões. Temos que ver a relação entre o peso e o comprimento. Pode ter mais peso, porém se tiver uma superfície de velas maior poderá ser mais veloz.
É a relação entre o peso e o comprimento que dá maior velocidade. Será necessário dar início a um novo projeto científico. Se começa do zero. A matemática vai ser a mesma, mas a sua aplicação será diferente”, disse o professor Quarteroni a swissinfo.
A base da vitória foi construída graças à equação fluido-dinâmica de Navier-Stokes, um pesadelo para qualquer matemático.
Ela permite estudar a conservação da quantidade de movimento e a conservação da massa em jogo. A ela se somavam a energia gerada pela turbulência e a sua taxa de variação.
O ‘x’ da questão era o trabalho difícil de colocar ordem no caótico movimento dos fluidos. “No futuro iremos resolvê-la ainda melhor. Iremos usar métodos da matemática avançada ainda mais refinados e sofisticados. A matemática está sempre em evolução”, afirmou Alfio Quarteroni. “Junto com o vento, ela é um grande motor do barco a vela”, completou o matemático.
Imprevisto pode ser equacionado
Ele e mais dois pesquisadores do Politécnico de Milão, Davide Detomi e Nicola Parolini, ambos engenheiros aeroespaciais, trabalharam duro para enquadrar no mundo cartesiano variáveis rebeldes como a forca e a direção dos ventos, a tábua das marés e das correntes no golfo de Valência.
“Na matemática podemos levar em conta as variantes e as probabilidades de um fenômeno. Um imprevisto pode ser escrito numa equação”, ensina o professor Quarteroni.
Ao decifrar os elementos da natureza local e traduzi-los em modelos matemáticos, eles contribuíram para a construção do casco, da quilha, do timão, do bulbo, dos aerofólios, do mastro e das velas.
“Estávamos sempre em contato com os projetistas que, por sua vez, faziam a ponte com os engenheiros que tomavam as decisões finais e as repassavam ao construtor”, disse o professor Alfio Quarteroni.
135 milhões de equações
O desafio era minimizar ao máximo os redemoinhos provocados pela água atrás da quilha e do bulbo e diminuir as turbulências da passagem do ar pelas velas que tinham que estar sempre rígidas. Estabilidade e velocidade deveriam estar lado a lado, na superfície e embaixo d’água.
A equipe de matemáticos, com métodos sofisticados e computadores velozes, resolveu 135 milhões de equações e realizou 400 barcos virtuais para encontrar a forma ideal de cada componente da estrutura do barco.
Somente a título de comparação, a campanha do Alinghi na Nova Zelândia, em 2003, consumiu 100 barcos e a resolução de 30 milhões de incógnitas.
Para a próxima aventura, ainda é cedo para fazer contas. Na edição deste ano, eles também prepararam um modelo de respostas aos movimentos dos concorrentes. Uma espécie de manual de ação e reação em tempo recorde.
“Esta foi uma absoluta novidade”, confessa o professor Pardal de Alinghi, um dos três homens “invisíveis” a bordo do barco suíço.
Erro humano não cabe na matemática
“Tentamos prever as manobras, o comportamento do adversário e uma adequada atitude diante delas. Preparamos um modelo matemático para aplicá-lo como tática da regata, já a partir da escolha do campo, direita ou esquerda. E depois, durante a competição, se era conveniente ou não virar em função do comportamento do adversário.
Esta foi uma técnica específica de matemática que permitia a tomada de decisões em tempo real”, revelou ele.
A única ação que não se pode prever é o de um erro humano, uma confusão dentro do convés.
“Para este tipo de problema ainda não temos um modelo matemático para enquadrar”, brinca o professor Quarteroni sobre o risco do fator humano mandar todo o esforço de uma equipe por água abaixo.
Vitória meio a meio
Numa competição como a Copa da América, metade do resultado é fruto das análises e das atuações dos tripulantes no convés e a outra parte vem do projeto e da manutenção do barco.
O trabalho é exaustivo em cada detalhe. O ganho de 1% no desempenho final pode significar uma diferença positiva de até meio minuto, uma eternidade se levar em consideração a vitória de Alinghi, decidida numa fração de segundo, na linha de chegada.
“Aonde chega o vento, chega junto a matemática”, afirma o professor Alfi Quarteroni.
swissinfo, Guilherme Aquino, Milão
Para o Alinghi 2007, a equipe do professor Quarterone resolveu 135 milhões de equações e realizou 400 barcos virtuais para encontrar a forma ideal de cada componente da estrutura do barco.
Em 2003, a campanha do Alinghi na Nova Zelândia consumiu 100 barcos virtuais e a resolução de 30 milhões de incógnitas.
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