A Engenharia e o Desporto - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2010_11/files/MMM518_relatorio.pdf · Salto com vara é uma modalidade de atletismo em que os desportistas

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?

Relatório do Projecto FEUP Página 2 de 25

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



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.



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.



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.



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]



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



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]



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.



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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]



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.



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.



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A Engenharia e o Desporto - paginas.fe.up.ptpaginas.fe.up.pt/~projfeup/cd_2010_11/files/MMM518_relatorio.pdf · Salto com vara é uma modalidade de atletismo em que os desportistas